一種低形變抗菌型聚氨酯汽車減震緩沖塊的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于高分子材料制備領(lǐng)域，涉及聚氨酯汽車減震緩沖塊的制備技術(shù)，具體 是一種低形變抗菌型聚氨酯汽車減震緩沖塊的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚氨酯微孔彈性體是性能介于彈性體和泡沫材料之間的一種材料，密度介于泡沫 和實芯材料之間，泡孔的孔徑分布比較均勻，兼顧了泡沫質(zhì)輕、耐沖擊性好、吸能、緩沖性能 好和彈性體的強(qiáng)度高、耐磨性好的優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于減震材料、密封、制鞋、實心輪胎等方 面，其優(yōu)良的靜態(tài)壓縮和動態(tài)疲勞耐久力學(xué)性能，特別適用于抗震和阻尼體系，對沖擊能量 的吸收率能達(dá)到75 %~95 %，其中以聚氨酯微孔汽車緩沖塊的應(yīng)用最大。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)普通緩沖塊疲勞后變形較大，而且聚氨酯制品在適宜的溫度和濕度條件 下易被真菌催化水解、老化并產(chǎn)生變色和氣味、導(dǎo)致材料斷裂、淺色制品變黃等，而國內(nèi)目 前生產(chǎn)的聚氨酯汽車緩沖塊均不能滿足低形變和抗菌的要求，有些抗菌劑的加入又會增大 緩沖塊的變形，影響緩沖塊的力學(xué)性能，因此現(xiàn)有技術(shù)的聚氨酯汽車緩沖塊普遍應(yīng)用于低 端汽車市場。國際上抗菌型汽車緩沖塊的制備起源于上個世紀(jì)90年代，以無機(jī)銀離子抗菌 劑和有機(jī)香草醛類抗菌劑為主，但是這些抗菌劑耐熱性差，易水解，有效期短，仍難以滿足 中高端汽車市場的需求。因此，如何研發(fā)一種同時具有抗菌性能又具有抗疲勞耐久性能的 聚氨酯汽車緩沖塊成為亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 鑒于上述現(xiàn)有聚氨酯汽車緩沖塊產(chǎn)品存在的缺陷，本發(fā)明提供一種抗菌性能及 抗疲勞耐久性能佳的聚氨酯汽車緩沖塊，以解決緩沖塊疲勞后變形較大、在適宜的溫度和 濕度條件下易被真菌催化水解、老化并產(chǎn)生變色和氣味、導(dǎo)致材料斷裂、淺色制品變黃的問 題。本發(fā)明技術(shù)方案如下：
[0005] -種低形變抗菌型聚氨酯汽車減震緩沖塊的制備方法，包括下述步驟：
[0006] ①低形變抗菌型多元醇的制備：將數(shù)均分子量為2000±200的聚酯多元醇升溫到 70~75 °C，溶化后控制攪拌速度300~700轉(zhuǎn)/min，加入占聚酯多元醇質(zhì)量0. 5 %~2 %的 蓖麻油，加入占聚酯多元醇質(zhì)量0. 5%~2%的抗菌劑，加入占總質(zhì)量3±0. 5%的叔胺類催 化劑、水和有機(jī)硅氧烷，繼續(xù)攪拌10~20min，即制得低形變抗菌型多元醇。
[0007] ②預(yù)聚體的制備：將數(shù)均分子量為2000±200的聚酯多元醇以5°C/min快速升溫 到80~90°C，并在氮氣保護(hù)下加入4, 4-二苯基甲烷二異氰酸酯，保持溫度80~90°C和氮 氣保護(hù)條件攪拌2~4h，制得二苯基甲烷二異氰酸酯預(yù)聚體，其中，所制得二苯基甲烷二異 氰酸酯預(yù)聚體中~NC0質(zhì)量百分含量彡15%，所述聚酯多元醇與4, 4-二苯基甲烷二異氰酸 酯比例為2 :1~3 :1。
[0008] ③澆注成型：將步驟①所得低形變抗菌型多元醇與步驟②所得二苯基甲烷二異氰 酸酯預(yù)聚體按質(zhì)量比1 :2~1 :1在澆注機(jī)混合頭的混合區(qū)混合均勻，澆注到50~60°C的 模具中成型。
[0009] ④預(yù)熟化與脫模：熟化10~20min后脫模得制品。
[0010] ⑤后熟化：將步驟④所得制品置于溫度60~80°C的環(huán)境中熟化12~36h，得低形 變抗菌型聚氨酯汽車減震緩沖塊。
[0011] 本發(fā)明進(jìn)一步地，步驟①中所述蓖麻油為分析級蓖麻油，及蓖麻油主成分的含量 較高，一般要求在99 %純度及以上。
[0012] 本發(fā)明進(jìn)一步地，步驟①中所述抗菌劑選自下述山梨酸、萘多酚、細(xì)菌素、溶菌酶 中的一種或幾種。
[0013] 本發(fā)明進(jìn)一步地，步驟②中所述叔胺類催化劑選自N，N-二丙基-1-丙胺、N，N-二 甲基苯胺、1，4二氮雜雙環(huán)[2.2.2]辛烷中的一種或幾種。
[0014] 本發(fā)明進(jìn)一步地，所述步驟③中低形變抗菌型多元醇與二苯基甲烷二異氰酸酯預(yù) 聚體的優(yōu)選質(zhì)量比為1 :1. 5。該二苯基甲烷二異氰酸酯預(yù)聚體過量，使反應(yīng)充分進(jìn)行：一個 是二苯基甲烷二異氰酸酯預(yù)聚體與低形變抗菌型多元醇的擴(kuò)鏈反應(yīng)，一個是二苯基甲烷二 異氰酸酯預(yù)聚體與水的發(fā)泡反應(yīng)，兩個反應(yīng)同時進(jìn)行，達(dá)到平衡。二苯基甲烷二異氰酸酯預(yù) 聚體的量要在一定范圍內(nèi)，量太大，發(fā)泡過多，量太少，發(fā)泡反應(yīng)不完全。
[0015] 本發(fā)明進(jìn)一步地，所述步驟③中低形變抗菌型多元醇與二苯基甲烷二異氰酸酯預(yù) 聚體混合攪拌速度為15000±3000轉(zhuǎn)/min。試驗證明該攪拌速度可以保證混合均勾，轉(zhuǎn)速 太小混合不均勻，轉(zhuǎn)速太大一般設(shè)備都達(dá)不到。
[0016] 本發(fā)明進(jìn)一步地，所述步驟③中模具溫度為50~60°C。試驗證明該溫度范圍可以 保證緩沖塊發(fā)泡均勻，溫度太低產(chǎn)品表面易形成冷花，溫度太高產(chǎn)品內(nèi)部會出現(xiàn)燒芯現(xiàn)象。
[0017] 本發(fā)明進(jìn)一步地，所述步驟④中脫模時間為10~20min。試驗證明該脫模時間可 以保證緩沖塊完整成型，時間太短產(chǎn)品不能完全成形，時間太長生產(chǎn)效率太低。
[0018] 本發(fā)明進(jìn)一步地，所述步驟⑤中，后熟化溫度優(yōu)選溫度70~80°C，太低溫度熟化 不完全，產(chǎn)品性能不能達(dá)到最佳，太高溫度產(chǎn)品會被老化。熟化時間12~36h，優(yōu)選20~ 28h，太短時間熟化不完全，產(chǎn)品性能不能達(dá)到最佳，太長時間產(chǎn)品老化。
[0019] 借由上述方案，本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點：由于采用數(shù)均分子量為2000±200的 聚酯多元醇作為原料，加入〇. 5% -2%的蓖麻油，加入占聚酯多元醇質(zhì)量0. 5% -2%的抗菌 劑，在不影響聚氨酯汽車減震緩沖塊其他性能的前提下，降低緩沖塊的疲勞后形變，提高了 緩沖塊的抗菌性能，避免被真菌催化水解老化、變色、材料斷裂、淺色制品變黃等現(xiàn)象的出 現(xiàn)，同時解決了部分抗菌劑不穩(wěn)定易水解的問題，滿足中高端汽車市場對汽車緩沖塊抗菌 性的要求。
[0020] 上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段， 并可依照說明書的內(nèi)容予以實施，以下以本發(fā)明的較佳實施例說明如后。
【具體實施方式】
[0021] 下面對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例 僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例，不用來限制本發(fā)明的范圍?；诒景l(fā)明 的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例， 都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0022] 【實施例1】
[0023] 數(shù)均分子量為2000±200的聚酯多元醇組分在70~75°C烘箱中融化之后，不加 入任何抗菌劑直接通過進(jìn)料栗加入到多元醇爸內(nèi)。在2升反應(yīng)爸中加入該多元醇500g，加 入15g助劑、包括叔胺類催化劑、水和有機(jī)硅氧烷，加入蓖麻油10g，將料溫升至80°C，在氮 氣保護(hù)下加入過量4, 4-二苯基甲烷二異氰酸酯，保溫2h得到-NC0 (異氰酸酯基）含量為 14%的預(yù)聚體。將該預(yù)聚體和多元醇按照質(zhì)量比為1. 5 :1進(jìn)行混合澆注到50°C模具中成 型，混合頭混合攪拌速度為15000轉(zhuǎn)/min。預(yù)熟化12min后脫模，再放入溫度70°C的烘箱 內(nèi)熟化24h，得到制品和試片A。
[0024]【實施例2】
[0025] 數(shù)均分子量為2000±200的聚酯多元醇組分在