一种超耐磨弹性体及其制备方法[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 111793353 A(43)申请公布日 2020.10.20

(21)申请号 202010811214.2(22)申请日 2020.08.13

(71)申请人 荆晓东

地址 256410 山东省淄博市桓台县果里镇

石化路(72)发明人 荆晓东　柴可军　王帅　

(74)专利代理机构 淄博川诚知识产权代理事务

所(特殊普通合伙) 37275

代理人 刘子成(51)Int.Cl.

C08L 75/08(2006.01)C08L 23/06(2006.01)C08G 18/66(2006.01)C08G 18/48(2006.01)C08G 18/32(2006.01)

权利要求书1页 说明书3页

(54)发明名称

一种超耐磨弹性体及其制备方法(57)摘要

本发明属于化工领域，具体涉及一种超耐磨弹性体及其制备方法，按比例将固体纤维填料加入聚醚多元醇，搅拌混合后形成悬浮液，脱水，降至室温。再加入多元异氰酸酯反应，真空脱泡后加入一定比例的扩链剂均匀混合，浇入模具，在硫化机硫化，再放入烘箱中进行二段硫化，脱模，制得聚氨酯弹性体试样。产品在使用过程中具有超强的耐磨损性，硬度和撕裂强度也有一定的提升，可以延长弹性体的使用寿命。

CN 111793353 ACN 111793353 A

权　利　要　求　书

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1.一种超耐磨弹性体，其特征在于：由聚醚多元醇、固体纤维填料、多元异氰酸酯和扩链剂按照质量比100：10～50：35～60：1～10配制而成。

2.根据权利要求1所述的一种超耐磨弹性体，其特征在于：所述的聚醚多元醇为聚醚多元醇DDL-600。

3.根据权利要求2所述的一种超耐磨弹性体，其特征在于：所述的聚醚多元醇DDL-600为淄博德信联邦化学工业有限公司生产的1.5～2.5官能度，相对分子质量为500～750的聚醚多元醇。

4.根据权利要求1所述的一种超耐磨弹性体，其特征在于：所述的固体纤维填料为高表面粘接性超高相对分子质量聚乙烯纤维。

5.根据权利要求1所述的一种超耐磨弹性体，其特征在于：所述的多元异氰酸酯为碳化二亚胺改性MDI。

6.根据权利要求1所述的一种超耐磨弹性体，其特征在于：所述的扩链剂为二氨基对氯苯甲酸异丁酯。

7.一种权利要求1～6任一所述的超耐磨弹性体的制备方法，其特征在于包括以下步骤：将固体纤维填料与聚醚多元醇搅拌混合后，形成均匀的悬浮液，在100℃恒温箱中脱水0.5h，降至室温；再加入多元异氰酸酯，80～90℃反应3～3.5h，真空脱泡；将扩链剂升温至95℃融化，最后再加入融化好的扩链剂均匀混合，浇入模具，在硫化机80℃硫化30min，再放入烘箱中在100℃条件下进行二段硫化，脱模，制得超耐磨弹性体。

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CN 111793353 A

说　明　书

一种超耐磨弹性体及其制备方法

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技术领域

[0001]本发明属于化工领域，具体涉及一种超耐磨弹性体及其制备方法。

背景技术

[0002]聚氨酯弹性体主链由硬段和软段交替构成，是一种典型的多嵌段共聚物材料，耐磨性优于大部分的合成橡胶，被广泛用于各工业领域，但是对于一些高摩擦环境的应用，仍需加入其他的耐磨剂提高其耐磨性。[0003]根据东华大学于俊荣、胡祖明、潘婉莲、陈蕾、诸静已申请专利CN101109113A：高表面粘接性超高相对分子质量聚乙烯纤维的制备方法，包括步骤：(1)将表面有机化处理改性后的无机纳米粒子或纳米晶须与萃取剂进行混合，均匀分散，制得复合萃取乳液；(2)萃取去除溶剂后的超高相对分子质量聚乙烯冻胶纤维，置于复合萃取乳液中进行萃取，干燥、拉伸后，制得具有较高表面粘接性能的超高相对分子质量聚乙烯纤维。该方法简单易行，制作成本较低，便于工业化实施。所制备的超高相对分子质量聚乙烯纤维，其浅表层附着了纳米粒子或纳米晶须，具有较高的表面粘接性能，并可最大限度的保持纤维原有的强度，改善了超高相对分子质量聚乙烯纤维在化学上不活泼的问题。

发明内容

[0004]根据以上现有技术的不足，本发明提供一种超耐磨弹性体及其制备方法，可以大大提高聚氨酯弹性体的耐磨性能，硬度和撕裂强度也有一定的提升，可以延长弹性体的使用寿命。

[0005]本发明所述的一种超耐磨弹性体，由聚醚多元醇、固体纤维填料、多元异氰酸酯和扩链剂按照质量比100：10～50：35～60：1～10配制而成。[0006]更进一步的，所述的聚醚多元醇为聚醚多元醇DDL-600，所述的聚醚多元醇DDL-600为淄博德信联邦化学工业有限公司生产的1.5～2.5官能度，相对分子质量为500～750的聚醚多元醇。

[0007]更进一步的，所述的固体纤维填料为高表面粘接性超高相对分子质量聚乙烯纤维，具体利用专利CN101109113A所介绍的制备方法制备得到。[0008]更进一步的，所述的多元异氰酸酯为碳化二亚胺改性MDI(二苯基甲烷二异氰酸酯)，烟台万华生产。[0009]更进一步的，所述的扩链剂为二氨基对氯苯甲酸异丁酯，杭州宇昊化工科技有限公司生产。

[0010]本发明还提供了一种超耐磨弹性体的制备方法，包括以下步骤：将固体纤维填料与聚醚多元醇搅拌混合后，形成均匀的悬浮液，在100℃恒温箱中脱水0.5h，降至室温；再加入多元异氰酸酯，80～90℃反应3～3.5h，真空脱泡；将扩链剂升温至95℃融化，最后再加入融化好的扩链剂均匀混合，浇入模具，在硫化机80℃硫化30min，再放入烘箱中在100℃条件下进行二段硫化，脱模，制得超耐磨弹性体。

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CN 111793353 A[0011]

说　明　书

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本发明的优点在于：可以大大提高聚氨酯弹性体的耐磨性能，硬度和撕裂强度也

有一定的提升，可以延长弹性体的使用寿命。

具体实施方式

[0012]以下结合实施例对本发明做进一步说明。[0013]实施例1：

[0014]一种超耐磨弹性体，由聚醚多元醇DDL-600、高表面粘接性超高相对分子质量聚乙烯纤维、碳化二亚胺改性MDI和二氨基对氯苯甲酸异丁酯按照质量比100：10：35：1配制而成。[0015]制备时，将高表面粘接性超高相对分子质量聚乙烯纤维与聚醚多元醇DDL-600搅拌混合后，形成均匀的悬浮液，在100℃恒温箱中脱水0.5h，降至室温。再加入碳化二亚胺改性MDI，80℃反应3h，真空脱泡。将二氨基对氯苯甲酸异丁酯升温至95℃融化，最后再加入融化好的二氨基对氯苯甲酸异丁酯均匀混合，浇入模具，在硫化机80℃硫化30min，再放入烘箱中在100℃条件下进行二段硫化，脱模，制得超耐磨弹性体试样。[0016]实施例2：

[0017]一种超耐磨弹性体，由聚醚多元醇DDL-600、高表面粘接性超高相对分子质量聚乙烯纤维、碳化二亚胺改性MDI和二氨基对氯苯甲酸异丁酯按照质量比100：30：45：5配制而成。[0018]制备时，将高表面粘接性超高相对分子质量聚乙烯纤维与聚醚多元醇DDL-600搅拌混合后，形成均匀的悬浮液，在100℃恒温箱中脱水0.5h，降至室温。再加入碳化二亚胺改性MDI，85℃反应3.5h，真空脱泡。将二氨基对氯苯甲酸异丁酯升温至95℃融化，最后再加入融化好的二氨基对氯苯甲酸异丁酯均匀混合，浇入模具，在硫化机80℃硫化30min，再放入烘箱中在100℃条件下进行二段硫化，脱模，制得超耐磨弹性体试样。[0019]实施例3：

[0020]一种超耐磨弹性体，由聚醚多元醇DDL-600、高表面粘接性超高相对分子质量聚乙烯纤维、碳化二亚胺改性MDI和二氨基对氯苯甲酸异丁酯按照质量比100：50：60：10配制而成。[0021]制备时，将高表面粘接性超高相对分子质量聚乙烯纤维与聚醚多元醇DDL-600搅拌混合后，形成均匀的悬浮液，在100℃恒温箱中脱水0.5h，降至室温。再加入碳化二亚胺改性MDI，90℃反应3.5h，真空脱泡。将二氨基对氯苯甲酸异丁酯升温至95℃融化，最后再加入融化好的二氨基对氯苯甲酸异丁酯均匀混合，浇入模具，在硫化机80℃硫化30min，再放入烘箱中在100℃条件下进行二段硫化，脱模，制得超耐磨弹性体试样。[0022]测试例：

[0023]取市售耐磨弹性体为对比例，将对比例与实施例1～3中所制备弹性体试样根据标准ASTMD1630进行磨耗测定NBS，NBS磨耗试验机为辊筒式磨耗试验机，具体的测试方法为将3个方块试样固定在施加负荷的杠杆上，同时在一个包贴砂布的旋转辊筒上进行摩擦，测定试样磨耗深度为25mm时所需要的转数，NBS耐磨指数为[2R/(R1+R2)]×100％，其中R为摩擦测试试片转数，R1、R2为摩擦标准试片转数。[0024]另外根据标准ASTMD3884进行Taber磨耗测定，配置在转盘右侧的轮子从试样中心

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CN 111793353 A

说　明　书

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向外摩擦，左侧的轮子与此相反，从外向试样中心摩擦，Taber磨耗用相对磨损质量(mg)表示，测试之前样片的质量m1(mg)，测试之后记录样片的质量m2(mg)，Taber磨耗值即为m1–m2。

[0025]邵氏硬度按GB/T 531.1—2008标准测定，撕裂强度按GB/T 529—2008标准测定。[0026]表1：各实施例与对比例样块性能测定

[0027]

[0028]

从表1来看，实施例1-3磨耗指数，邵A硬度与撕裂强度对比市售的耐磨弹性体高，Taber磨耗值低。

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