CN102719084B - 模具用聚氨酯弹性体及其制法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及模具材料，具体的说是一种能够在保持模具机械性能的同时，简化模具加工工序，并具有良好的抛光度、耐磨性，且耐腐蚀、易清模的模具用聚氨酯弹性体及其制法，由A、B双组份混合制成，其特征在于A组份为半预聚体成分，由聚醚多元醇，二苯基甲烷二异氰酸酯，甲苯二异氰酸酯组成；B组份由MOCA、高回弹聚醚、聚醚多元醇、慢回弹聚醚多元醇和锡催化剂组成，A、B两组组成成份按照1：1比例混合，本发明具有成本低，光洁度高，尺寸稳定，易于脱模等显著的优点。
Description
技术领域
本发明涉及模具材料，具体的说是一种能够在保持模具机械性能的同时，简化模具加工工序，并具有良好的抛光度、耐磨性，且耐腐蚀、易清模的模具用聚氨酯弹性体及其制法。
背景技术
众所周知，按所成型的材料的不同，模具可以分为金属模具和非金属模具，金属模具又分为铸造模具、锻造模具，非金属模具又分为塑料模具、无机非金属模具，而按照模具本身材料的不同，模具又可分为砂型模具、金属模具、真空模具、石蜡模具等等。目前，公知的常压模具材料多数用硅橡胶，环氧树脂，尼龙66，酚醛树脂。聚四氟乙烯，低熔点合金等材料，根据各自不同的使用环境，各有自己的特点，但总体来说，现有的模具的制作成本高，制作工序复杂，机械性能变化大，光洁度受限，存在加工费用高，耐磨性差，抛光性差，不耐腐蚀，不易清模，重复利用率低等缺陷。
发明内容
本发明为了克服现有常压模具材料的缺陷，本明提供了一种不仅能满足模具本身的机械性能的基本要求，而且简化了模具生产的加工工序的采用直接浇注成型、常温固化的模具用聚氨酯弹性体及其制法。
本发明解决问题所采用的技术方案是：
一种模具用聚氨酯弹性体，由A、B双组份成组，其特征在于A组份为半预聚体成分，由聚醚多元醇，二苯基甲烷二异氰酸酯，甲苯二异氰酸酯组成； B组份由MOCA、 高回弹聚醚、聚醚多元醇、慢回弹聚醚多元醇和锡催化剂组成， A、B两组组成成份按照1：1比例混合。
本发明中A组分由60-70%的聚醚多元醇，30-35%的二苯基甲烷二异氰酸酯，8-10%的甲苯二异氰酸酯组成。
本发明中B组分由15-19%的MOCA即3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷或二邻氯二苯胺甲烷，俗称莫卡，化学结构式为，55-60%的高回弹聚醚，8-10%的聚醚多元醇，化学结构式为，8-10%的慢回弹聚醚多元醇，0.1-0.3%的锡催化剂组成，B组份粘度较低，常温下为180mPa.s。
本发明中B组分所述高回弹聚醚是指3000分子量的高回弹聚醚330N，所述聚醚多元醇是指分子量2000的聚醚多元醇，A组分中的聚醚多元醇是指分子量为3000的聚醚多元醇。
本发明还提出了一种模具用聚氨酯弹性体的制作方法，其特征在于工艺步骤如下：
第一步：A组分的制备，按配比向反应容器内加入3000分子量的聚醚多元醇与MDI即二苯基甲烷二异氰酸酯，反应生成半预聚体，用二正丁胺法测定NCO%，使NCO%达到设定值6%，再向反应容器内加入甲苯二异氰酸酯，使NCO%达到9.5%，即获得A组份，
步骤2：B组分的制备，按配比向反应容器内加入高回弹聚醚、聚醚多元醇、慢回弹聚醚多元醇，然后在60℃的条件下向混合物中加入MOCA，搅拌2.5小时，使其完全溶解，加入0.3份有机锡催化剂，充分反应后获得B组分，
步骤3：将A、B两组组成成份按照1：1比例混合，倒入模具内进行常温固化,30分钟即可脱模，然后把制作的模具放置在25度干燥处24小时，即可获得成品。
本发明上述步骤1中所述反应的化学方程式如下：
其中R代表聚醚 R'代表TDI R1代表MOI。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：常压常温浇注于模腔内，常温固化，节省了成本投入，光洁度高，尺寸稳定，易于脱模，常温固化，浇注成型，提高了生产效率等。
具体实施方式：
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1：
本发明提出了一种模具用聚氨酯弹性体及其制法，其由A、B组分按比例混合制成，其中A组分为预聚体部分，B组分为多元醇及扩链交联剂部分。
在A组份的制备过程中，选用3000分子量的聚醚多元醇，加入60份，然后加入40℃的30份二苯基甲烷二异氰酸酯，用二正丁胺法测定NCO%，达到设定值6%，然后再加入25℃甲苯二异氰酸酯10份，容器内的反应物充分反应后获得A组分；
在B组份的制备过程中，首先将50份高回弹3000分子量聚醚多元醇，10份2000分子量聚醚多元醇，10份3000分子量三个官能度3050型聚醚多元醇，混合均匀，然后对混合物逐渐加热升温至60℃，加入15份固化剂MOCA，搅拌2.5小时，保温60℃，使其充分溶解，然后加入0.3份有机锡催化剂，待容器内的反应物充分反映后，获得B组分；
将上述所得A组与B组在30度时1：1混合，常温固化,30分钟即可脱模，然后把制作的模具放置在25度干燥处24小时，即可使用。
实施例2：
将按本发明中上述制法制得的A、B组分分别按1：1﹑1：2﹑ 1:3的比例进行制作，结果表明，1;1比例产品的机械性能最稳定，工艺操作最方便，成本最低。
本发明的有益效果是：常压常温浇注于模腔内，常温固化，节省了成本投入，光洁度高，尺寸稳定，易于脱模，常温固化，浇注成型，提高了生产效率等。
Claims (3)
1.一种模具用聚氨酯弹性体，由A、B 双组份混合制成， A 组份为半预聚体成分，由聚醚多元醇，二苯基甲烷二异氰酸酯，甲苯二异氰酸酯组成； B 组份由MOCA、 高回弹聚醚、聚醚多元醇、慢回弹聚醚多元醇和锡催化剂组成， A、B 两组组成成份按照1 ：1 比例混合；A组分由60-70% 的聚醚多元醇，30-35% 的二苯基甲烷二异氰酸酯，8-10% 的甲苯二异氰酸酯组成，上述聚醚多元醇、二苯基甲烷二异氰酸酯和甲苯二异氰酸酯的质量之和为100%；B组分由15-19% 的MOCA 即3,3'- 二氯-4,4'- 二氨基二苯基甲烷或二邻氯二苯胺甲烷，55-60% 的高回弹聚醚，8-10% 的聚醚多元醇，8-10% 的慢回弹聚醚多元醇，0.1-0.3% 的锡催化剂组成，上述MOCA、高回弹聚醚、聚醚多元醇、慢回弹聚醚多元醇、锡催化剂的质量之和为100%，B组份的粘度较低，常温下为180mPa·s；B 组分所述高回弹聚醚是指3000 分子量的高回弹聚醚330N，所述聚醚多元醇是指分子量2000 的聚醚多元醇，A组分中的聚醚多元醇是指分子量为3000 的聚醚多元醇；
其特征在于：上述的模具用聚氨酯弹性体的制法，工艺步骤如下：
步骤1：A 组分的制备，按配比向反应容器内加入3000 分子量的聚醚多元醇与MDI 即二苯基甲烷二异氰酸酯，反应生成半预聚体，用二正丁胺法测定NCO%，使NCO% 达到设定值6%，再向反应容器内加入甲苯二异氰酸酯，使NCO% 达到9.5%，即获得A 组份，其中在40℃的温度条件下加入二苯基甲烷二异氰酸酯，在25℃的条件下加入甲苯二异氰酸酯；
步骤2 ：B 组分的制备，按配比向反应容器内加入高回弹聚醚、聚醚多元醇、慢回弹聚醚多元醇，然后在60℃的条件下向混合物中加入MOCA，搅拌2.5 小时，使其完全溶解，加入0.3份有机锡催化剂，充分反应后获得B 组分；
步骤3 ：将A、B 两组组成成份按照1 ：1 比例混合，倒入模具内进行常温固化，30 分钟即可脱模，然后把制作的模具放置在25 度干燥处24 小时，即可获得成品。
2.根据权利要求1 所述的一种模具用聚氨酯弹性体，其特征在于：在步骤2 中，将高回弹聚醚多元醇，聚醚多元醇，慢回弹聚醚多元醇混合均匀后，对混合物逐渐加热升温至60℃，再加入固化剂MOCA。
3.根据权利要求2 所述的一种模具用聚氨酯弹性体，其特征在于：步骤3 中将所得A组与B 组在30℃的条件下混合，使反应物充分反应。
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Denomination of invention: Polyurethane elastomers for molds and their production methods Granted publication date: 20170815 Pledgee: Industrial and Commercial Bank of China Limited Weihai Branch Pledgor: WEIHAI HAIWANG HYDROCYCLONE Co.,Ltd. Registration number: Y2024980014736 |