【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于高分子材料，涉及一種加彈機摩擦盤專用熱塑型聚氨酯彈性體及合成工藝。通過本專利技術的材料可以滿足加彈機摩擦盤國產高端化，并在性能穩定性、耐磨、黃變、壽命等性能上超越德國或日本的高性能產品，真正實現國產高端化。
技術介紹
1、加彈機又叫假捻彈力絲機，是一種可將poy絲(滌綸絲)等無捻原絲，通過加熱拉伸和假捻變形加工成為蓬松性好，伸縮性高、具有不同彈性要求的dty彈力絲的紡織機械。
2、聚氨酯摩擦盤是加彈機上的一個核心零件，其作用是通過假捻變形(先加捻，然后再定型和退捻)，以使化纖初生絲獲彈性、蓬松和良好的手感。由于聚氨酯摩擦盤是通過高速旋轉對化纖初生絲進行假捻的，所以對工作圓弧表面的聚氨酯彈性體的性能有著極高要求，包括一致性、穩定性、耐磨、耐油、耐濕熱等等。截至目前，主流摩擦盤聚氨酯彈材料體系為聚碳酸酯二元醇+1,4-丁二醇+3，3’-二甲基-4，4’-聯苯二異氰酸酯(todi)。而國內對于上述材料的制備仍然存在技術難點，主要有以下3點：
3、(1)聚碳酸酯二元醇由于其結構特點體現出來的性能優勢是最適合該應用的主材。但由于聚碳酸酯二元醇粘度非常高，給合成技術開發及生產帶來極大困難。
4、(2)由于摩擦盤對聚氨酯彈性體的要求極高，所以合成過程中必須嚴格控制聚氨酯材料分子鏈段結構的規整性，想要獲得高規整性的結構就需要使用到預聚體法進行合成，但常規方法合成的聚碳酸酯基預聚體粘度更高，根本無法使用澆注機進行穩定澆注。
5、(3)即使有企業或者研發機構能夠通過特殊方法(目前未見報道
技術實現思路
1、為了克服上述現有技術的缺點與不足，本專利技術的目的在于提供一種加彈機摩擦盤專用熱塑型聚氨酯彈性體及合成工藝。所述聚氨酯彈性體及工藝能夠獲得更加出色的性能一致性、穩定性、耐磨性、耐濕熱及耐油性，從而獲得更長的使用壽命。
2、本專利技術的技術方案：
3、一種加彈機摩擦盤專用聚氨酯彈性體，由以下質量份數計量的組分制備得到：
4、
5、所述pcd為端羥基聚碳酸酯二元醇，數均分子量(mn)為1000～3000，官能度2.0，其中優選1000～2000。
6、所述擴鏈劑1為對苯二酚二羥乙基醚hqee，純度≥99％。
7、所述擴鏈劑2為1,4-bdo為1,4-丁二醇，純度≥99％。
8、所述todi為3，3’-二甲基-4，4’-聯苯二異氰酸酯，純度≥98％。
9、所述潤滑劑為復合型潤滑劑，包括油酸酰胺、芥酸酰胺、乙撐雙硬脂酰胺、聚乙烯蠟、蒙旦蠟其中的兩種或兩種以上。
10、所述抗氧劑為復合型抗氧劑，包括抗氧劑1010、抗氧劑245、抗氧劑168、抗氧劑1135、抗氧劑1035其中的兩種或兩種以上。
11、所述光穩定劑為復合型光穩定劑，包括uv-328、uv-765、uv-770、uv-622其中的兩種或兩種以上。
12、一種加彈機摩擦盤專用聚氨酯彈性體的合成工藝，其特征在于以下步驟：
13、步驟1：將todi溶解于混合溶劑，再加入脫水的端羥基聚碳酸酯二元醇和磷酸，進行反應，得到預聚體溶液；
14、步驟2：將預聚體溶液中的溶劑使用真空設備進行脫除，脫除至合適粘度，得到中等粘度的預聚體溶液(以下稱：預聚體半溶液)；
15、步驟3：在特定的溫度下，將預聚體半溶液與擴鏈劑1進行混合，充分反應，得到聚氨酯彈性體半溶液；
16、步驟4：將聚氨酯彈性體半溶液加入到雙螺桿擠出機中，利用小導程反向螺紋元件、90°捏合塊與真空口，將聚氨酯彈性體半溶液中的溶劑脫除，同時添加復合型潤滑劑、復合型抗氧劑、復合型光穩定劑進行造粒；
17、步驟5：將造粒后的顆粒進行干燥，得到加彈機摩擦盤專用熱塑型聚氨酯彈性體。
18、步驟1中，混合溶劑為使反應體系體現出惰性的溶劑，具體為芳香化合物類、單酯類、二酯類、碳酸酯類、酰胺類、雜環類中的兩種或兩種以上組合，優選二酯類與芳香化合物類。在23℃時，todi在混合溶劑的溶解度為5％～50％，混合溶劑的沸點50℃～150℃，其中優選50℃～100℃。所述混合溶劑與todi的重量比為1:1～10:1，其中優選2:1～5:1。
19、步驟1中，反應溫度為60～80℃，反應時間為2～4小時。
20、步驟1中，端羥基聚碳酸酯二元醇的加料方式為分1～5次分批加入或連續滴加，其中優選3～4次分批加入，更優地，選擇連續滴加。
21、步驟2中，預聚體溶液的溫度為100～120℃，真空度為-0.08mpa～-0.1mpa，脫除溶劑重量為溶劑總重量的50％～80％。
22、步驟3中，反應溫度為80～130℃，反應時間為1～2小時。
23、步驟3中，還添加有擴鏈劑2。
24、步驟4中，雙螺桿擠出機指螺桿長徑比為40:1～60:1，螺桿均分成三段，含有三個真空口，且真空口前方均設有小導程反向螺紋元件與90°捏合塊。
25、步驟4中，雙螺桿擠出機溫度設置分為三段，第一段為150℃～180℃，第二段為120℃～150℃，第三段為80℃～130℃。
26、本專利技術的機理為：
27、(1)選擇todi高溶解度的并對所涉及反應體現出惰性的混合溶劑將todi充分溶解，在均相中分3～4次分批加入或連續滴加端羥基聚碳酸酯二元醇，確保反應過程溫和，聚合度分布一致。
28、(2)為避免過多溶劑對擴鏈反應的干擾，同時方便后續溶劑的脫除，在步驟2中先脫除一部分的溶劑。
29、(3)在預聚體半溶液中進行擴鏈反應，物料粘度極低，放熱反應溫和，分子量分布較窄，分子量大小可控。(高分子材料的性能及壽命與材料的分子量分布與分子量大小有著非常密切的關系)。
30、(4)由于雙螺桿擠出機螺桿的螺紋元件均為自由花鍵式組合，所以螺桿結構可以輕松實現高度定制。本專利技術中的螺桿設有三個真空口，且三個真空口前方均設有小導程反向螺紋元件與90°捏合塊，這種排列方式可以使得熔體在經過真空口時變得非常緩慢，進而進行高真空度脫除溶劑。
31、(5)雙螺桿擠出機三段式加熱，可以避免材料在螺桿中熱降解，同時可以控制溶劑脫除速率，避免造成溶劑脫除速度過快，給后續溶劑回收增加難度。
32、本專利技術的有益效果：
33、(1)本專利技術的加彈機摩擦盤專用熱塑型聚氨酯彈性體由于使用高苯環含量的hqee部分取代或全部取代脂肪族1,4-丁二醇，所以其動態耐磨性、耐濕熱、耐油性都得到大幅度提高，這是本行業認可的理論基礎。但hqee由于沒有過冷現象，對生產過程的控制特別精細，要求極高，這也是本行業技術人員熟知的。常規技術使用聚碳酸酯二元醇合成預聚體，再使用澆注機進行擴鏈澆注，但由于聚碳酸酯二元醇本身的粘度就非常高，合成預聚本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種加彈機摩擦盤專用聚氨酯彈性體，其特征在于，該加彈機摩擦盤專用聚氨酯彈性體由以下質量份數計量的組分制備得到：
2.根據權利要求1所述的加彈機摩擦盤專用聚氨酯彈性體，其特征在于，所述PCD為端羥基聚碳酸酯二元醇，數均分子量為1000～3000，官能度2.0；
3.一種加彈機摩擦盤專用聚氨酯彈性體的合成工藝，其特征在于，以下步驟：
4.根據權利要求3所述的合成工藝，其特征在于，步驟1中，混合溶劑為使反應體系體現出惰性的溶劑，具體為芳香化合物類、單酯類、二酯類、碳酸酯類、酰胺類、雜環類中的兩種或兩種以上組合；在23℃時，TODI在混合溶劑的溶解度為5％～50％，混合溶劑的沸點50℃～150℃；混合溶劑與TODI的重量比為1:1～10:1。
5.根據權利要求3所述的合成工藝，其特征在于，步驟1中，反應的溫度為60～80℃，反應的時間為2～4小時。
6.根據權利要求3所述的合成工藝，其特征在于，步驟1中，端羥基聚碳酸酯二元醇的加料方式為分1～5次分批加入或連續滴加。
7.根據權利要求3所述的合成工藝，其特征在于，
8.根據權利要求3所述的合成工藝，其特征在于，步驟3中，特定的溫度為80～130℃，特定的溫度下的反應時間為1～2小時。
9.根據權利要求3所述的合成工藝，其特征在于，步驟3中，還添加有擴鏈劑2。
10.根據權利要求3所述的合成工藝，其特征在于，步驟4中，雙螺桿擠出機指螺桿長徑比為40:1～60:1，螺桿均分成三段，含有三個真空口，且真空口前方均設有小導程反向螺紋元件與90°捏合塊；雙螺桿擠出機溫度設置分為三段，第一段為150℃～180℃，第二段為120℃～150℃，第三段為80℃～130℃。
...【技術特征摘要】
1.一種加彈機摩擦盤專用聚氨酯彈性體，其特征在于，該加彈機摩擦盤專用聚氨酯彈性體由以下質量份數計量的組分制備得到：
2.根據權利要求1所述的加彈機摩擦盤專用聚氨酯彈性體，其特征在于，所述pcd為端羥基聚碳酸酯二元醇，數均分子量為1000～3000，官能度2.0；
3.一種加彈機摩擦盤專用聚氨酯彈性體的合成工藝，其特征在于，以下步驟：
4.根據權利要求3所述的合成工藝，其特征在于，步驟1中，混合溶劑為使反應體系體現出惰性的溶劑，具體為芳香化合物類、單酯類、二酯類、碳酸酯類、酰胺類、雜環類中的兩種或兩種以上組合；在23℃時，todi在混合溶劑的溶解度為5％～50％，混合溶劑的沸點50℃～150℃；混合溶劑與todi的重量比為1:1～10:1。
5.根據權利要求3所述的合成工藝，其特征在于，步驟1中，反應的溫度為60～80℃，反應的時間為2～4小時。
6.根據權利要...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王東凱，徐賀，
申請(專利權)人：大連中海達科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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