搓纸轮用聚氨酯弹性体及其制备方法与流程

文档序号:25022556发布日期:2021-05-11 16:47阅读:220来源:国知局

本发明涉及一种搓纸轮用聚氨酯弹性体及其制备方法,属于聚氨酯弹性体技术领域。



背景技术:

搓纸轮就是能将纸张从纸堆搓离的轮子,主要用于办公设备,如打印机、复印机、速印机、数字一体印刷机等,在目前办公耗材市场上我们常见的搓纸轮的使用寿命很短,长的有两三万张,差的仅有两三千张。

当前市场上搓纸轮的材料主流有橡胶材料、硅胶材料、聚氨酯材料等,但这些材料均具有较大的缺陷:

橡胶材料密度较低搓纸轮表面容易结垢,材料的黏度一般拾纸力一般,耐磨性较差;硅胶材料耐磨性差不耐用;聚氨酯材料黏度小拾纸力差,高性能下硬度较硬不易做软。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是,克服现有技术书中的不足,提供一种搓纸轮用聚氨酯弹性体,其具有较高的粘性和拾纸力,表面不结垢,耐磨性能优异;本发明同时提供了简单易行的制备方法。

本发明所述的搓纸轮用聚氨酯弹性体,包括a组分和b组分,其中,

a组分:包括聚醚多元醇、聚四氢呋喃醚、增塑剂、抗老化剂、催化剂;

所述聚醚多元醇数均分子量为400~6000,官能度为2、3或4,优选为2或3;

b组分:为以聚酯多元醇、聚四氢呋喃醚和二异氰酸酯为原料,反应得到的异氰酸根质量含量为10%~12%的预聚物;

所述聚酯多元醇为数均分子量为1000、官能度为2、使用二聚酸改性的聚酯多元醇;

所述聚四氢呋喃醚数均分子量为650-3000,官能度为2。

所述a组分包含以下质量百分含量的原料:聚四氢呋喃醚27%~59.2%、聚醚多元醇40%~59.2%、增塑剂0%~10%、抗老化剂0.5%~2%、催化剂0.3%~1.0%。

优选的,增塑剂为对苯二甲酸二辛酯、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯、乙酰柠檬酸三丁酯或1,2-环己二羧酸二(异壬基)酯中的一种或多种。

优选的,抗老化剂为uv-531、uv-02、uv-01、1010或1076中的一种或多种。

优选的,催化剂为有机铋类催化剂、异辛酸铅或异辛酸锌中的一种或多种。进一步优选为有机铋类催化剂。

优选的,b组分包含以下质量百分含量的原料:

聚酯多元醇2.8~9%;

聚四氢呋喃醚47-58.2%;

二异氰酸酯38.8~44.7%。

优选的,二异氰酸酯为mdi-50、mdi-100或液化mdi中的一种或多种。进一步优选为mdi-100或液化mdi。

所述的搓纸轮用聚氨酯弹性体的制备方法,包括以下步骤:

(1)a组分:将聚四氢呋喃醚、聚醚多元醇、增塑剂混合,在95~110℃、-0.095mpa以下脱水至水分质量含量小于0.05%,随后降温到50-60℃,依次加入抗老化剂、催化剂,搅拌后得到聚合物a组分;

(2)b组分:由水分质量含量控制在0.05%以下的聚酯多元醇、聚四氢呋喃醚与二异氰酸酯,在80-100℃下反应3~12h,得到异氰酸根质量含量为10%~12%的预聚物;

(3)将a组分和b组分按质量比100:45混合,在40-60℃下混合,浇注入80-100℃模具中,经3-5min可脱模,常温硫化放置10-16h后,得到所述的搓纸轮用聚氨酯弹性体。

与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:

(1)本发明通过引入二聚酸改性的聚酯多元醇,解决了普通聚酯与聚四氢呋喃醚互溶性不足不能稳定存在的缺点,通过聚酯多元醇体系的高耐磨性和高摩擦系数,配合聚四氢呋喃醚,打破体系结晶性保证产品的透明性,克服了聚氨酯搓纸轮现有缺点,制备的搓纸轮用聚氨酯弹性体具有较高的透明度、粘性和拾纸力,表面不结垢,耐磨性能优异,硬度适中,达到45-60a;

(2)本发明制备的搓纸轮用聚氨酯弹性体应用于打印机搓纸轮、印刷机搓纸轮等行业,满足行业相关性能标准;

(3)本发明提供的制备方法,工艺简单合理,易于工业化生产。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明,但其并不限制本发明的实施。

以下实施例,未做特殊说明,百分数均指质量百分数。

实施例中所述原料,未做特殊说明,均为市购。

实施例所用材料如下:

ep-3600:数均分子量6000,官能度为3,聚环氧丙烷醚三元醇;

ppg400:数均分子量400,官能度为2,聚环氧丙烷醚二元醇;

ptmeg2000:数均分子量2000,官能度为2,聚四亚甲基醚二醇;

pe-9010:数均分子量1000,官能度为2,二聚酸改性聚酯多元醇,通过加入二聚酸进行酯化和酯交换反应得到,山东一诺威聚氨酯股份有限公司;

dotp:对苯二甲酸二辛酯;

mdi-100:4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯,烟台万华;

cd-c:改性二苯基甲烷-4,4’二异氰酸酯,科思创;

bicat8118:有机铋催化剂,美国领先化学;

抗氧剂1076:抗氧剂,德国巴斯夫;

实施例1

a组分:ptmg200040%、ppg40010%、ep-360049.2%,在105±5℃,-0.095mpa以下脱水至水分小于0.05%,随后降温到55±5℃,依次加入10760.5%和bicat81180.3%,充分搅拌均匀后得到聚合物a组分。

b组分:pe-90109%、ptmeg200051.5%、mdi-10031.5%、cd-c8%,在温度90±10℃条件下反应3h,得到异氰酸根含量为10%的预聚物。

a、b组分按重量比100:45的比例混合,在温度50±10℃下混合均匀,迅速浇注入90±10℃模具中,经5min脱模得到聚氨酯弹性体。

实施例2

a组分:ptmg200040%、ppg40010%、ep-360047%,在105±5℃,-0.095mpa以下脱水至水分小于0.05%,随后降温到55±5℃,依次加入10762%和bicat81181%,充分搅拌均匀后得到聚合物a组分。

b组分:pe-90103%、ptmeg200058.2%、mdi-10031%、cd-c7.8%,在温度90±10℃条件下反应12h,得到异氰酸根含量为10%的预聚物。

b组分按重量比100:45的比例混合,在温度50±10℃下混合均匀,迅速浇注入90±10℃模具中,经3min脱模得到聚氨酯弹性体。

实施例3

a组分:ptmg200027%、ppg40015%、ep-360044.2%,dotp10%在100±5℃,-0.095mpa以下脱水至水分小于0.05%,随后降温到55±5℃,依次加入10760.5%和bicat81180.3%,充分搅拌均匀后得到聚合物a组分。

b组分:pe-90108.3%、ptmeg200047%、mdi-10036%、cd-c8.7%,在温度90±10℃条件下反应6h,得到异氰酸根含量为12%的预聚物。

b组分按重量比100:45的比例混合,在温度50±10℃下混合均匀,迅速浇注入90±10℃模具中,经3min脱模得到聚氨酯弹性体。

实施例4

a组分:ptmg200059.2%、ppg40011%、ep-360029%,在100±5℃,-0.095mpa以下脱水至水分小于0.05%,随后降温到55±5℃,依次加入10760.5%和bicat81180.3%,充分搅拌均匀后得到聚合物a组分。

b组分:pe-90102.8%、ptmeg200053%、mdi-10035%、cd-c9.2%,在温度90±10℃条件下反应9h,得到异氰酸根含量为12%的预聚物。

b组分按重量比100:45的比例混合,在温度50±10℃下混合均匀,迅速浇注入90±10℃模具中,经3min脱模得到聚氨酯弹性体。

实施例5

a组分:ptmg200040%、ppg40011%、ep-360044%,dotp5%,在105±5℃,-0.095mpa以下脱水至水分小于0.05%,随后降温到55±5℃,依次加入10760.5%和bicat81180.3%,充分搅拌均匀后得到聚合物a组分。

b组分:pe-90108.7%、ptmeg200049.2%、mdi-10033.7%、cd-c8.4%,在温度90±10℃条件下反应5h,得到异氰酸根含量为11%的预聚物。

b组分按重量比100:45的比例混合,在温度50±10℃下混合均匀,迅速浇注入90±10℃模具中,经3min脱模得到聚氨酯弹性体。

对比例1

按照实施例4中ab组分制作搓纸轮,b组分中不使用改性聚酯多元醇,b组分中仅使用ptmeg2000合成预聚体。

对比例2

打印机耗材市场与对比例1中同规格搓纸轮进行对比测试。

实施例1-5及对比例1-2制备得到的聚氨酯弹性体的性能测试

以上所述的实施例对本发明的技术方案和有益效果进行了详细说明,应理解的是以上所述仅为本发明的具体实施例,并不用于限制本发明,凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充和等同替换等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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