聚氨酯组合物及制备方法、同步测量轮胶面的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于生产同步测量轮胶面的聚氨酯组合物及其制备方法，以及利用该聚氨酯组合物制作同步测量轮胶面的制备方法。其中，聚氨酯组合物由聚合物和石英粉组成，聚合物与石英粉的重量比为1000：5～20。所述聚合物的组成为：15％～18％的分子量为2000、羟值为55±3.5mgKOH/g的聚酯二醇；42％～55％的二苯基甲烷二异氰酸酯；以及30％～36％的二元醇扩链剂。本发明中的聚氨酯组合物具有氨酯基及羟基等活性基团，赋予聚氨酯组合物更高的摩擦系数，而聚氨酯组合物中所加入的石英粉，则进一步提高了聚氨酯组合物的硬度，利用聚氨酯组合物制备的同步测量轮胶面与待检测印刷品的移动具有良好的同步性。
【专利说明】聚氨酯组合物及制备方法、同步测量轮胶面的制备方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及化工合成【技术领域】，具体涉及一种用于生产同步测量轮胶面的聚氨酯组合物及制备方法，以及利用聚氨酯组合物制备同步测量轮胶面的制备方法。
【背景技术】
[0002]印刷品质量检测是检查和认定印刷品是否符合质量标准和满足客户要求的一个重要过程，做好印刷过程的质量检验工作，可以较好地防止或减少各种质量问题的发生，对提高印刷品的质量具有十分重要的意义。现有印刷品质量检测系统通常在检测机台上安装检测轴套设同步测量轮的编码器，同步测量轮的胶面与待检测印刷品的表面或关联物体表面接触。在待检测印刷品移动时同步测量轮与其同步移动，编码器的检测轴随同步测量轮同步转动，编码器内部的码盘将检测轴的角位移转换为脉冲信号发送给中央处理器。中央处理器根据脉冲信号进行图像采集，进而实现对待检测印刷品的检测。
[0003]现有用于印刷检测的同步测量轮的胶面一般由橡胶或尼龙材质制成。经现有印刷检测设备验证，采用橡胶材料制作的同步测量轮胶面，在待检印刷品的移动速度达到100米/分以上时，同步测量轮胶面与待检印刷品之间的摩擦力便不能支持同步测量轮与待检印刷品的移动同步；而采用尼龙材料制成的胶面，在待检印刷品的移动速度达到220?230米/分以上时，同步测量轮便不能再与待检印刷品的移动同步。而随着人们对质量检测系统单位时间内能够检测印刷品数量的要求不断提高，工业现场对检测机台的传送速度已由最初的80?90米/分钟上升到最高650米/分钟。在此情况下，现有橡胶或尼龙材质制成的胶面的摩擦系数已不能满足与待检印刷品同步的要求。
[0004]我们知道，若使转动物体与其接触的移动物体达到同步，取决于转动物体与接触物之间的摩擦力F和转动物体在与移动物体接触时转动物体沿其轴向方向产生的形变δ。转动物体与接触物之间的摩擦力F越大，转动物体在与移动物体接触时转动物体沿其轴向方向产生的形变S越小，转动物体与其接触的移动物体的同步性越好。在转动物体匀变速的情况下，转动物体与其接触的移动物体之间的摩擦力F与转动物体表面的摩擦系数f成正比；而转动物体与接触物间的形变δ与转动物体材质的硬度成反比，即转动物体材质的硬度越大，转动物体与接触物之间产生的形变δ就越小。由此可知，增大同步测量轮胶面的摩擦系数和提高胶面的硬度是保证和待检测印刷品同步的有效方法。
【发明内容】
[0005]本发明的发明目的在于提供一种用于生产同步测量轮胶面的聚氨酯组合物及制备方法，利用该聚氨酯组合物制成的同步测量轮胶面具有硬度高、摩擦系数大的特点，在待检印刷品的移动速度为650米/分钟时仍能够与其同步。
[0006]根据本发明的一个方面，本发明的实施例提供了一种用于生产同步测量轮胶面的聚氨酯组合物，由聚合物和石英粉组成，所述聚合物与石英粉的重量比为1000:5?20 ;
[0007]其中，所述聚合物的组成为:
[0008]分子量为2000、羟值为55±3.5mgK0H/g的聚酯二醇 15%?18%
[0009]二苯基甲烷二异氰酸酯42%?55%
[0010]二元醇扩链剂30%?36%
[0011 ] 其中，所述石英粉中石英粉的颗粒直径为10?13微米，颗粒长度为30?50微米。
[0012]优选地，所述石英粉为无碱偶联剂型石英粉。
[0013]其中，所述聚酯二醇为聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸乙二醇内二醇酯和聚己二酸乙二醇丁二醇酯中的任意一种，或三种物质中任意两种物质、或三种物质的组合物。
[0014]根据本发明的另一方面，还提供了一种聚氨酯组合物的制备方法，包括:
[0015]将聚酯二醇熔化，加热到100?120°C后进行低速搅拌，并进行真空脱水2?3小时，使聚酯二醇的含水量小于0.05% ；
[0016]将二苯基甲烷二异氰酸酯熔化，加热到60?70°C后进行低速搅拌，并进行真空脱气0.5?I小时；
[0017]将二元醇扩链剂加热到30?50°C后进行低速搅拌，并进行真空脱水0.5?I小时；
[0018]将真空脱水后的聚酯二醇和二元醇扩链剂、真空脱气后的二苯基甲烷二异氰酸酯混合得到聚合物，将所述聚合物与石英粉按权利要求1中的质量配比混合，进行充分搅拌均匀后，在I1?125°C的温度下硫化，常温冷却后得到硬度为邵氏81?88A的聚氨酯组合物。
[0019]其中，所述真空脱水后的聚酯二醇和二元醇扩链剂、真空脱气后的二苯基甲烷二异氰酸酯混合后的混合物的异氰酸酯指数为0.97?1.03。
[0020]根据本发明的再一方面，还提供了一种同步测量轮胶面的制备方法，包括:
[0021]将上述充分搅拌均匀后的聚合物和石英粉的混合物在170?200°C时浇入胶面模具中，胶面模具温度保持在40?60°C ;在胶面模具中的混合物冷却到与胶面模具同温度后，再次加热所述混合物至200°C，胶面模具温度依然保持在40?60°C，当所述混合物冷却至110?125°C时硫化成型20分钟后脱模，待常温冷却后得到硬度为邵氏81?88A的胶面。
[0022]与现有橡胶和尼龙材质相比，本发明中的聚氨酯组合物具有氨酯基及羟基等活性基团，赋予聚氨酯组合物更高的粘接强度和韧性，即摩擦系数较大，相应地，使用其制作的同步测量轮胶面也具有较大的摩擦系数。而聚氨酯组合物中所加入的石英粉，则进一步提高了聚氨酯组合物的硬度，使用其制作的同步测量轮胶面的硬度达到邵氏85A，有效减小了胶面与待检测印刷品接触时产生的形变，从而使同步测量轮胶面与待检测印刷品的移动具有良好的同步性。
【具体实施方式】
[0023]为使本【技术领域】的人员更好地理解本申请实施例中的技术方案，并使本申请实施例中技术方案的目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。
[0024]实施例所用材料如下:
[0025](I)聚酯二醇(PES)
[0026]聚酯二醇由下述三种物质中的任意一种、或以下三种物质中的任意两种、或三种全部混合，得到分子量为2000，羟值为55±3.5mgK0H/g的混合物。
[0027]聚己二酸乙二醇酯(PEA)，M= 2000，羟值 55±3mgK0H/g ；
[0028]聚己二酸乙二醇内二醇酯(PDA)，M = 2000，羟值 56 ±2.5mgK0H/g ；
[0029]聚己二酸乙二醇丁二醇酯(PBA)，M= 2000，羟值 56±2.5mgK0H/g。
[0030](2) 二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)(芳香族)
[0031](3) 二元醇扩链剂
[0032]二元醇扩链剂选用1，4 丁二醇(BDO)(脂肪开链二醇)，其相对分子量M为90.1，沸点为229.5°C，熔点为20.1°C。
[0033](4)无碱偶联剂型石英粉EMG1030
[0034]石英粉颗粒直径为10?13微米，颗粒长度为30?50微米
[0035]分别对聚酯二醇(PES)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和二元醇扩链剂(BDO)做如下处理:
[0036]将聚酯二醇熔化，加热到100?120°C后进行低速搅拌，并进行真空脱水2?3小时，使聚酯二醇的含水量小于0.05% ;
[0037]将二苯基甲烷二异氰酸酯熔化，加热到60?70°C后进行低速搅拌，并进行真空脱气0.5?I小时；
[0038]将二元醇扩链剂加热到30?50°C后进行低速搅拌，并进行真空脱水0.5?I小时；
[0039]按下列重量比配制聚合物:
[0040]聚酯二醇15%
[0041]二苯基甲烷二异氰酸酯45%
[0042]二元醇扩链剂30%
[0043]按下列重量比配制聚合物:
[0044]将真空脱水后的聚酯二醇和二元醇扩链剂、真空脱气后的二苯基甲烷二异氰酸酯混合得到聚合物。聚合物的参数如下:
[0045]异氰酸酯指数R = (NC0/0H) = 0.97 ?1.03 ;
[0046]密度(克/立方厘米):1.2 ;硬度(邵A):95 ；
[0047]拉伸强度(Mpa)35 ?40 ;300%模量(Mpa):3 ?18 ;
[0048]伸长率％:450?700 ;撕裂强度(Mpa):4?12 ;
[0049]磨耗(克损失):0.0025?0.15 ;脆化温度:_17?30°C。
[0050]按聚合物与石英粉的重量比为1000:5?20的比例向聚合物中加入石英粉，并进行充分搅拌均匀后，在110?125°C的温度下硫化，常温冷却后得到硬度为邵氏81?88A的聚氨酯组合物。
[0051]根据本发明的另一方面，还提供了一种同步测量轮胶面的制备方法，具体如下:
[0052]将聚合物和石英粉的混合物充分搅拌均匀后在170?200°C时浇入胶面模具中进行冷却，胶面模具温度保持在40?60°C。在胶面模具中的混合物冷却到与胶面模具同温度后，再次加热聚合物与石英粉的混合物至200°C，胶面模具温度依然保持在40?60°C，当聚合物与石英粉的混合物冷却至110?125°C时硫化成型20分钟后脱模，待常温冷却后得到硬度为邵氏85A的胶面。
[0053]经在工业现场印刷设备的使用验证，利用上述聚氨酯组合物制备的同步测量轮胶面与待检测印刷品具有良好的同步性。即使在待检印刷品的移动速度为650米/分钟时本申请中的同步测量轮仍能够与待检印刷品的移动同步。
[0054]应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
【权利要求】
1.一种聚氨酯组合物，其特征在于，由聚合物和石英粉组成，所述聚合物与所述石英粉的重量比为1000:5?20 ; 其中，所述聚合物的组成为: 分子量为2000、羟值为55 ±3.5mgKOH/g的聚酯二醇 15%?18% 二苯基甲烷二异氰酸酯42%?55% 二元醇扩链剂30 %?36 %。
2.根据权利要求1所述的聚氨酯组合物，其特征在于，所述石英粉中石英粉的颗粒直径为10?13微米，颗粒长度为30?50微米。
3.根据权利要求1或2所述的聚氨酯组合物，其特征在于，所述石英粉为无碱偶联剂型石英粉。
4.根据权利要求1所述的聚氨酯组合物，其特征在于，所述聚酯二醇为聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸乙二醇内二醇酯和聚己二酸乙二醇丁二醇酯中的任意一种，或三种物质中任意两种物质、或三种物质的组合物。
5.一种如权利要求1?4所述的聚氨酯组合物的制备方法，其特征在于，包括: 将聚酯二醇熔化，加热到100?120°C后进行低速搅拌，并进行真空脱水2?3小时，使聚酯二醇的含水量小于0.05% ； 将二苯基甲烷二异氰酸酯熔化，加热到60?70°C后进行低速搅拌，并进行真空脱气0.5?I小时； 将二元醇扩链剂加热到30?50°C后进行低速搅拌，并进行真空脱水0.5?I小时； 将真空脱水后的聚酯二醇和二元醇扩链剂、真空脱气后的二苯基甲烷二异氰酸酯混合得到聚合物，将所述聚合物与石英粉按权利要求1中的质量配比混合，进行充分搅拌均匀后，在110?125°C的温度下硫化，常温冷却后得到硬度为邵氏81?88A的聚氨酯组合物。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述真空脱水后的聚酯二醇和二元醇扩链剂、真空脱气后的二苯基甲烷二异氰酸酯混合得到的聚合物的异氰酸酯指数为0.97 ?1.03。
7.一种同步测量轮胶面的制备方法，其特征在于，包括: 将权利要求4中充分搅拌均匀后的聚合物和石英粉的混合物在170?200°C时浇入胶面模具中，胶面模具温度保持在40?60°C ;在胶面模具中的混合物冷却到与胶面模具同温度后，再次加热所述混合物至200°C，胶面模具温度依然保持在40?60°C，当所述混合物冷却至110?125°C时硫化成型20分钟后脱模，待常温冷却后得到硬度为邵氏81?88A的胶面。
【文档编号】C08K9/00GK104292813SQ201410438011
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年8月29日 优先权日:2014年8月29日
【发明者】邓宋寿, 姚毅, 赵严, 丁宜, 乔英哲, 于成毅 申请人:北京凌云光技术有限责任公司