聚氨酯弹性体印刷胶辊及其制备方法
【专利摘要】本发明属于有机高分子材料制品【技术领域】，具体涉及一种聚氨酯弹性体印刷胶辊及其制备方法。由如下重量份数的原料制成：多元醇0.8-1.2份，多异氰酸酯0.25-0.4份、固化剂0.1-0.2份、反应控制剂0.00001份；其中：多元醇为聚酯多元醇218。本发明并提供其制备方法，先制备预聚体和固化组分，然后浇注制得产品。本发明简化了加工工艺，使材料混合、成型、硫化实现一体化。本发明制备的印染胶辊耐溶剂好、易机械加工、弹性好，在耐溶剂方面是其他胶辊的2倍，表内光洁度能够加工到似镜面状态，寿命是其他胶辊的2-3倍，一般印染胶辊寿命是36小时，此工艺生产的胶辊寿命在80小时左右。
【专利说明】聚氨酯弹性体印刷胶辊及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于有机高分子材料制品【技术领域】，具体涉及一种用于制备聚氨酯弹性体印刷胶辊及其制备方法。
【背景技术】
[0002]随着我国印刷业的快速发展，印刷胶辊的需求量甚大，势头强劲。目前，我国胶辊的年生产总量超过20多亿cm3，占设备年生产能力的75%以上，销售数量占当年总生产量的90%以上。然而，随着我国印刷业的持续和引进高档、高速印刷机的数量逐年增加，市场对优质印刷胶辊的需求也会逐步扩大。印刷胶辊是印刷行业常用的辅助设备，由于市场需求非常大，市面上各种品牌混杂，质量也是褒贬不一。现有技术大多采用橡胶制作印刷胶辊，工艺复杂，成本高，污染大不环保。制作的产品不耐磨，不耐油、使用寿命短等缺点。目前生产的聚氨酯弹性胶辊，耐高温、耐溶性能差，用于彩钢瓦涂漆等有机溶剂印刷效果不好。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种聚氨酯弹性体印刷胶辊，耐溶剂好、易机械加工、弹性好，在耐溶剂方面是其他胶辊的2倍，表内光洁度能够加工到似镜面状态，寿命是其他胶辊的2-3倍，一般印染胶辊寿命是36小时，此工艺生产的胶辊寿命在80小时左右。并提供其制备方法，投资少、工艺简单。
[0004]本发明所述的制备聚氨酯弹性体印刷胶辊，其特征在于:由如下重量份数的原料制成:多元醇0.8-1.2份，多异氰酸酯0.25-0.4份、固化剂0.1_0.2份、反应控制剂0.00001份；其中:多元醇为聚酯多元醇218。
[0005]聚酯多元醇218为市购，购`于青岛新宇田化工有限公司，聚酯多元醇218物理性能好，耐油耐溶剂能力强，价格低，因为印染胶辊要接触大量溶剂类物质，所以采用聚酯多元醇 218。
[0006]多异氰酸酯优选为TDI。多异氰酸酯有多种，我们采用甲苯二异氰酸酯，其命名是根据NCO反应基团在苯环上所处的位置不同来区分，它有2，4-甲苯二异氰酸酯和2，6甲苯二异氰酸酯两种异构体。T65为2，4-TDI和2，6-TDI两种异构体比例为(65±2) %和(35±2)%的混合体；T80为2, 4-TDI和2，6-TDI两种异构体比例为(80±2) %和(20±2) %的混合体；Τ100为2，4-TDI含量大于95%的产品，其2，6-TDI含量甚微。为了使反应柔和性能稳定，多异氰酸酯优选采用TDI TlOO0
[0007]固化剂为TIPA (三异丙醇胺)。TIPA能够提高耐溶剂性能，易机械加工。
[0008]反应控制剂为二月桂酸二丁基锡。
[0009]所述的用于制备聚氨酯弹性体印刷胶辊的制备方法，包括以下步骤:
[0010](I)半预聚体的制备:
[0011]将部分多元醇脱水，加入多异氰酸酯，温度控制在70-100°C，混合反应制得半预聚体；[0012](2)固化组分的制备:
[0013]将另一部分多元醇脱水，与固化剂TIPA混合，得到固化组分；
[0014](3)印刷胶辊的制备:
[0015]将半预聚体和固化组分混合，加入反应控制剂反应，注入模具，硫化脱模即可；
[0016]其中:步骤(1)与步骤(2)中使用的多元醇的重量比为1:0.8-1.2。
[0017]步骤(1)和步骤(2)中脱水温度为110-120°C，时间为4小时-8小时。
[0018]多元醇分为两部分加入，其中一部分与异氰酸酯反应生成预聚体，另一部分和固化剂等混合，在浇注时加入。这种方法生成的预聚体中游离的NCO基团含量较高，一般为12%到15%，故经常把这种预聚体称为“半预聚体”。
[0019]其特点是:①预聚体的组分粘度较低，可以调到与固化剂混合组分粘度相接近；②用的是半预聚体法，就是多元醇分开一部分与TDI反应，一部分与固化剂混合，这样既提高了混合的均匀性，又改善了聚氨酯弹性体的一些性能。这种方法便于实现工业化。特殊工艺保证了一次加工成型整体结构，保证了其高性能，使用寿命长。整体浇注加工工艺一次成型不分离，复合结构提高了密度。内生热比国内同类产品降低了 3倍。
[0020]本发明具有以下优点:
[0021](I)本发明制备的印染胶辊耐溶剂好、易机械加工、弹性好，在耐溶剂方面是其他胶辊的2倍，表内光洁度能够加工到似镜面状态，寿命是其他胶辊的2-3倍，一般印染胶辊寿命是36小时，此工艺生产的胶辊寿命在80小时左右，且出现划痕此胶辊会在几分钟内慢慢合并。
[0022](2)采用高性能聚氨酯代替橡胶制作印刷胶辊，使复杂的固相加工改为简单的液相加工，省去了庞大的生产设备,大大简化了加工工艺,使材料混合、成型、硫化实现一体化。
[0023](3)耐磨，耐油、使用寿命长，投资少、工艺简单、成本低、无污染、使用寿命长；更好的增加了企业效益和社会效益。
【具体实施方式】
[0024]下面结合实施例对本发明做进一步说明。
[0025]实施例1
[0026](I)将50g多元醇(聚酯多元醇218)加温至110°C真空脱水4小时，降至70°C，加入TDI T10025g，温度控制在90°C，混合反应2小时制得半预聚体；
[0027](2)将50g多元醇(聚酯多元醇218)加温至110°C真空脱水4小时，降至70°C，与固化剂TIPAlOg混合；
[0028](3)将步骤(1)和步骤(2)制备得到的产品混合，加入反应控制剂二月桂酸二丁基锡T120.01mg,快速搅拌反应10分钟，注入模具放入120°C的烘箱中，硫化20小时，脱模即可。
[0029]对实施例1制备得到的胶辊性能测试:
[0030]实施例1制备得到的胶辊的弹性是40度，普通印染胶辊的弹性是32度左右。
[0031]耐强度:在稀料中泡4小时强度降低约二分之一，普通印染胶辊在稀料中泡4小时强度降低三分之二或更大。[0032]出现划痕此胶辊会在几分钟内慢慢合并，其他胶辊不会合并或合并的较小。
[0033]实施例2:
[0034](I)将24kg多元醇(聚酯多元醇218)加温至115°C真空脱水6小时，降至75°C，加入TDI T10020kg，温度控制在98°C，混合反应4小时制得半预聚体；
[0035](2)将16kg多元醇(聚酯多元醇218)加温至115°C真空脱水6小时，降至75°C，与固化剂TIPAlOkg混合；
[0036](3)将步骤(1)和步骤(2)制备得到的产品混合，加入反应控制剂二月桂酸二丁基锡0.01mg 一滴，快速搅拌反应10分钟，注入模具放入120°C的烘箱中，硫化20小时，脱模即可。
[0037]对实施例2制备得到的胶辊性能测试:
[0038]实施例2制备得到的胶辊的弹性是42度，普通印染胶辊的弹性是32度左右。
[0039]耐强度:在稀料中泡4小时强度降低约二分之一，普通印染胶辊在稀料中泡4小时强度降低三分之二或更大。
[0040]出现划痕此胶辊会在几分钟内慢慢合并，其他胶辊不会合并或合并的较小。
[0041]实施例3
[0042](I)将48kg多元醇(聚酯多元醇218)加温至120°C真空脱水8小时，降至75°C，加入TDI T10030kg，温度控制在78°C`，混合反应4小时制得半预聚体；
[0043](2)将72kg多元醇(聚酯多元醇218)加温至120°C真空脱水8小时，降至75°C，与固化剂TIPA15kg混合；
[0044](3)将步骤(1)和步骤(2)制备得到的产品混合，加入反应控制剂二月桂酸二丁基锡0.01mg 一滴，快速搅拌反应10分钟，注入模具放入120°C的烘箱中，硫化20小时，脱模即可。
[0045]对实施例3制备得到的胶辊性能测试:
[0046]实施例3制备得到的胶辊的弹性是43度，普通印染胶辊的弹性是32度左右。
[0047]耐强度，在稀料中泡4小时强度降低约二分之一，普通印染胶辊在稀料中泡4小时强度降低三分之二或更大。
[0048]出现划痕此胶辊会在几分钟内慢慢合并，其他胶辊不会合并或合并的较小。
【权利要求】
1.一种聚氨酯弹性体印刷胶辊，其特征在于:由如下重量份数的原料制成:多元醇0.8-1.2份，多异氰酸酯0.25-0.4份、固化剂0.1-0.2份、反应控制剂0.00001份;其中:多元醇为聚酯多元醇218。
2.根据权利要求1所述的聚氨酯弹性体印刷胶辊，其特征在于:多异氰酸酯为TDI。
3.根据权利要求2所述的聚氨酯弹性体印刷胶辊，其特征在于:多异氰酸酯为TDITlOOo
4.根据权利要求1所述的聚氨酯弹性体印刷胶辊，其特征在于:固化剂为TIPA。
5.根据权利要求1所述的聚氨酯弹性体印刷胶辊，其特征在于:反应控制剂为二月桂酸二丁基锡。
6.一种1-5所述的聚氨酯弹性体印刷胶辊的制备方法，其特征在于:包括以下步骤: (1)半预聚体的制备: 将部分多元醇脱水，加入多异氰酸酯，温度控制在70-10(TC，混合反应制得半预聚体； (2)固化组分的制备: 将另一部分多元醇脱水，与 固化剂TIPA混合，得到固化组分； (3)印刷胶辊的制备: 将半预聚体和固化组分混合，加入反应控制剂反应，注入模具，硫化脱模即可； 其中:步骤(1)与步骤(2)中使用的多元醇的重量比为1:0.8-1.2。
7.根据权利要求6所述的用于制备聚氨酯弹性体印刷胶辊的制备方法，步骤(1)和步骤(2)中脱水温度为110-120°C，时间为4小时-8小时。
【文档编号】C08G18/66GK103483541SQ201310362202
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年8月19日 优先权日:2013年8月19日
【发明者】辛浩波, 张合军, 张宗喜, 高宗山, 张雪颖 申请人:淄博启明星新材料有限公司