[go: up one dir, main page]

CN116217877A - 一种液压密封件用耐高温、自润滑聚氨酯材料及制备方法 - Google Patents

一种液压密封件用耐高温、自润滑聚氨酯材料及制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN116217877A
CN116217877A CN202310379252.9A CN202310379252A CN116217877A CN 116217877 A CN116217877 A CN 116217877A CN 202310379252 A CN202310379252 A CN 202310379252A CN 116217877 A CN116217877 A CN 116217877A
Authority
CN
China
Prior art keywords
component
parts
self
lubricating
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN202310379252.9A
Other languages
English (en)
Inventor
张强
秦小博
刘卯
郑芳芳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanxi Taibao Sealing Technology Co ltd
Original Assignee
Shanxi Taibao Sealing Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanxi Taibao Sealing Technology Co ltd filed Critical Shanxi Taibao Sealing Technology Co ltd
Priority to CN202310379252.9A priority Critical patent/CN116217877A/zh
Publication of CN116217877A publication Critical patent/CN116217877A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08—Processes
    • C08G18/10—Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step
    • C08G18/12—Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step using two or more compounds having active hydrogen in the first polymerisation step
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/4009—Two or more macromolecular compounds not provided for in one single group of groups C08G18/42 - C08G18/64
    • C08G18/4063—Mixtures of compounds of group C08G18/62 with other macromolecular compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/42—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
    • C08G18/4236—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain containing only aliphatic groups
    • C08G18/4238—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain containing only aliphatic groups derived from dicarboxylic acids and dialcohols
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/42—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
    • C08G18/4266—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain prepared from hydroxycarboxylic acids and/or lactones
    • C08G18/4269—Lactones
    • C08G18/4277—Caprolactone and/or substituted caprolactone
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/62—Polymers of compounds having carbon-to-carbon double bonds
    • C08G18/6204—Polymers of olefins
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/65—Low-molecular-weight compounds having active hydrogen with high-molecular-weight compounds having active hydrogen
    • C08G18/66—Compounds of groups C08G18/42, C08G18/48, or C08G18/52
    • C08G18/6633—Compounds of group C08G18/42
    • C08G18/6637—Compounds of group C08G18/42 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38
    • C08G18/664—Compounds of group C08G18/42 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38 with compounds of group C08G18/3203
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L75/00—Compositions of polyureas or polyurethanes; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L75/04—Polyurethanes
    • C08L75/06—Polyurethanes from polyesters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00—Properties
    • C08L2201/08—Stabilised against heat, light or radiation or oxydation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Sealing Material Composition (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Abstract

本发明属于液压密封件材料技术领域，具体涉及一种液压密封件用耐高温、自润滑聚氨酯材料及制备方法。该材料由A、B两个组分反应而成，A、B各组分的质量分数如下：A组分包括0‑100份的聚氨酯预聚体，1‑5份抗氧剂，10‑50份耐水解剂；B组分包括50‑140份扩链剂，1‑3份催化剂。本发明解决了普通聚氨酯材料无法在高温、高频摩擦环境中长期使用的问题，使材料的耐高温性能和自润滑性能有了明显改善。本发明中使用的1,4‑苯二异氰酸酯(PPDI)比4,4‑二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)耐高温性能更好，同时添加的耐水解剂聚碳化二亚胺，可与水解产生的羧酸基团反应，延缓水解，使得该体系的材料耐水解性能明显提高。

Description

一种液压密封件用耐高温、自润滑聚氨酯材料及制备方法
技术领域
本发明属于液压密封件材料技术领域，具体涉及一种液压密封件用耐高温、自润滑聚氨酯材料及制备方法。
背景技术
液压缸是液压系统最核心的执行元件，它将液压能转变为机械能，可以做直线往复运动，或者摆动运动，在工程机械、矿山机械、压力机械等领域使用广泛。随着液压系统的不断发展和使用工况条件的不断提高，使得液压缸的工作速度、系统温度及工作压力也随之提高，工作时系统温度可达+100℃以上，工作压力可达40MPa以上，这都对液压密封件材料，尤其是动密封的材料提出了更高的要求，如材料必须长期适用+100～120℃的温度，还有高频往复带来的摩擦生热的老化影响，以及要应对在高温高压下，材料的机械性能下降导致的挤出破坏。
目前，液压密封件普遍采用聚氨酯材料，聚氨酯弹性体材料是由多元醇、异氰酸酯、扩链剂、助剂等原材料通过聚合反应制得。其中多元醇作为软段，异氰酸酯和扩链剂作为硬段，通过调节硬段和软段的种类、比例，使聚氨酯材料具有不同的性能。
传统的聚氨酯材料在严苛工况应用时存在几种缺陷：一、在系统高温(+100℃以上)下，其机械性能显著下降；二、高频往复及压力冲击造成材料的大量内生热，进而造成材料快速老化；三、材料在高温高压高频摩擦的综合作用下出现永久变形，丧失密封性能。
因此，研发出能耐高温且具有自润滑特性的聚氨酯材料，是解决以上缺陷的有效途径，具有非常高的实用价值。
发明内容
本发明的目的在于解决现有材料的不足，提供一种用于液压密封件的耐高温、自润滑的聚氨酯材料及其制备方法，以满足密封件长时间在高温、高压、高频往复等严苛工况下的使用。
为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：
一种液压密封件用耐高温、自润滑聚氨酯材料，该材料由A、B两个组分反应而成，A、B各组分的质量分数如下：
A组分包括0-100份的聚氨酯预聚体，1-5份抗氧剂，10-50份耐水解剂；
B组分包括50-140份扩链剂，1-3份催化剂。
所述A组分中聚氨酯预聚体的制备方法如下：
将900-1100份的聚酯二元醇在110-130℃烘箱中加热熔化，把0-150份的超高分子量聚乙烯与二元醇混合均匀；升温至120-130℃，真空脱水1-2小时后，降温至70-80℃备用；把150-200份的异氰酸酯固体直接加入多元醇中，加速搅拌直至异氰酸酯完全融化；将反应温度控制在85-90℃之间，反应3小时，反应过程充氮气保护；反应结束后真空脱泡1小时，得到NCO含量4％-8％的聚氨酯预聚体；
所述B组分由50-140份的扩链剂和1-3份的催化剂混合而成；
上述液压密封件用耐高温、自润滑聚氨酯材料的制备方法，按以下步骤完成：
第一步.将A组分中的聚氨酯预聚体加热熔化，真空脱泡1小时，把抗氧剂和耐水解剂加入预聚体中，混合搅拌均匀，直到完全溶解；
第二步.将B组分中的扩链剂加热后，真空脱泡30min，把催化剂加入到扩链剂中混合均匀备用；
第三步.将第一步与第二步得到的制得物，置于不锈钢容器中，在转速为500-800r/min条件下搅拌，当物料发白、黏度变大时，倒入预热至110-130℃的不锈钢托盘中，放入120℃烘箱中熟化16-20小时后，冷却，粉碎，即可得到液压密封件用耐高温、自润滑聚氨酯材料。
所述的聚酯二元醇为聚己内酯二醇、聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇、聚己二酸-乙二醇酯二醇、聚碳酸酯二醇中的一种或两种的混合物；分子量为1500-3000。
所述的异氰酸酯为1,4-苯二异氰酸酯(PPDI)。
所述的扩链剂为1,4-丁二醇、对苯二酚二羟乙基醚、乙二醇中的一种或两种的组合物。
所述的抗氧剂为抗氧剂1010(四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯)、抗氧剂168(亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯)中的一种或两种的组合物。
所述的耐水解剂为聚碳化二亚胺。
所述的催化剂为有机锡类催化剂，锡含量为28％。
所述的润滑助剂为表面改性的超高分子量聚乙烯粉末。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该热塑性聚氨酯弹性体解决了普通聚氨酯材料无法在高温、高频摩擦环境中长期使用的问题，使材料的耐高温性能和自润滑性能有了明显改善。本发明中使用的1,4-苯二异氰酸酯(PPDI)比4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)耐高温性能更好，同时添加的耐水解剂聚碳化二亚胺，可与水解产生的羧酸基团反应，延缓水解，使得该体系的材料耐水解性能明显提高。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行详细描述。
实施例1
A组分中聚氨酯预聚体的制备：
将1000g的聚己内酯二醇加热融化投入反应器中，加入50g表面改性的超高分子量聚乙烯粉末，搅拌均匀，加热到120℃，真空脱水1小时，降温至80℃。取188.7g的1,4-苯二异氰酸酯固体加入反应器中，快速搅拌至全部融化，控制反应温度在85-90℃。3小时后取样分析NCO含量，合格后，温度控制在90-100℃，真空脱泡30分钟，得到聚氨酯预聚体。
A组分的制备：
取1g的复配抗氧剂(抗氧剂1010和抗氧剂168的质量比为1:2)，10g聚碳化二亚胺，加入预聚体中搅拌均匀，直至完全溶解。
B组分的制备：
把62.4g的BDO加热至100℃真空脱水30min，和1.5g的锡类催化剂混合均匀，降温至50-60℃备用。
液压密封件用耐高温、自润滑聚氨酯材料的制备：
将A组分温度控制在90℃，B组分温度控制在50℃，按比例倒入容器中，转速700r/min条件下搅拌均匀，黏度变大后倒入预热至130℃的托盘中。在120℃烘箱中熟化20小时后，冷却粉碎，得到液压密封件用耐高温、自润滑聚氨酯材料。
实施例2
A组分中聚氨酯预聚体的制备：
将1000g的聚己内酯二醇加热融化投入反应器中，加入100g表面改性的超高分子量聚乙烯粉末，搅拌均匀，加热到120℃，真空脱水1小时，降温至80℃。取188.7g的1,4-苯二异氰酸酯固体加入到反应器中，快速搅拌至全部融化，控制反应温度在85-90℃。3小时后取样分析NCO含量，合格后，温度控制在90-100℃，真空脱泡30分钟，得到聚氨酯预聚体。
A组分的制备：
取1g的复配抗氧剂(抗氧剂1010和抗氧剂168的质量比为1:2)，10g聚碳化二亚胺，加入预聚体中搅拌均匀，直至完全溶解。
B组分的制备：
把64.9g的BDO加热至100℃真空脱水30min，和1.5g的锡类催化剂混合均匀，降温至50-60℃备用。
液压密封件用耐高温、自润滑聚氨酯材料的制备：
将A组分温度控制在90℃，B组分温度控制在50℃，按比例倒入容器中，转速700r/min条件下搅拌均匀，黏度变大后倒入预热至130℃的托盘中。在120℃烘箱中熟化20小时后，冷却粉碎，得到液压密封件用耐高温、自润滑聚氨酯材料。
实施例3
A组分中聚氨酯预聚体的制备：
将1000g的聚己内酯二醇加热融化投入反应器中，加入150g表面改性的超高分子量聚乙烯粉末，搅拌均匀，加热到120℃，真空脱水1小时，降温至80℃。取188.7g的1,4-苯二异氰酸酯固体加入到反应器中，快速搅拌至全部融化，控制反应温度在85-90℃。3小时后取样分析NCO含量，合格后，温度控制在90-100℃，真空脱泡30分钟，得到聚氨酯预聚体。
A组分的制备：
取1g的复配抗氧剂(抗氧剂1010和抗氧剂168的质量比为1:2)，10g聚碳化二亚胺，加入预聚体中搅拌均匀，直至完全溶解。
B组分的制备：
把67.4g的BDO加热至100℃真空脱水30min，和1.5g的锡类催化剂混合均匀，降温至50-60℃备用。
液压密封件用耐高温、自润滑聚氨酯材料的制备：
将A组分温度控制在90℃，B组分温度控制在50℃，按比例倒入容器中，转速700r/min条件下搅拌均匀，黏度变大后倒入预热至130℃的托盘中。在120℃烘箱中熟化20小时后，冷却粉碎，得到液压密封件用耐高温、自润滑聚氨酯材料。
实施例4
A组分中聚氨酯预聚体的制备：
将1000g的聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇加热融化投入反应器中，加入50g表面改性的超高分子量聚乙烯粉末，搅拌均匀，加热到120℃，真空脱水1小时，降温至80℃。取188.7g的1,4-苯二异氰酸酯固体加入到反应器中，快速搅拌至全部融化，控制反应温度在85-90℃。3小时后取样分析NCO含量，合格后，温度控制在90-100℃，真空脱泡30分钟，得到聚氨酯预聚体。
A组分的制备：
取1g的复配抗氧剂(抗氧剂1010和抗氧剂168的质量比为1:2)，10g聚碳化二亚胺，加入预聚体中搅拌均匀，直至完全溶解。
B组分的制备：
把62.4g的BDO加热至100℃真空脱水30min，和1.5g的锡类催化剂混合均匀，降温至50-60℃备用。
液压密封件用耐高温、自润滑聚氨酯材料的制备：
将A组分温度控制在90℃，B组分温度控制在50℃，按比例倒入容器中，转速700r/min条件下搅拌均匀，黏度变大后倒入预热至130℃的托盘中。在120℃烘箱中熟化20小时后，冷却粉碎，得到液压密封件用耐高温、自润滑聚氨酯材料。
实施例5
A组分中聚氨酯预聚体的制备：
将1000g的聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇加热融化投入反应器中，加入100g表面改性的超高分子量聚乙烯粉末，搅拌均匀，加热到120℃，真空脱水1小时，降温至80℃。取188.7g的1,4-苯二异氰酸酯固体加入到反应器中，快速搅拌至全部融化，控制反应温度在85-90℃。3小时后取样分析NCO含量，合格后，温度控制在90-100℃，真空脱泡30分钟，得到聚氨酯预聚体。
A组分的制备：
取1g的复配抗氧剂(抗氧剂1010和抗氧剂168的质量比为1:2)，10g聚碳化二亚胺，加入预聚体中搅拌均匀，直至完全溶解。
B组分的制备：
把64.9g的BDO加热至100℃真空脱水30min，和1.5g的锡类催化剂混合均匀，降温至50-60℃备用。
液压密封件用耐高温、自润滑聚氨酯材料的制备：
将A组分温度控制在90℃，B组分温度控制在50℃，按比例倒入容器中，转速700r/min条件下搅拌均匀，黏度变大后倒入预热至130℃的托盘中。在120℃烘箱中熟化20小时后，冷却粉碎，得到液压密封件用耐高温、自润滑聚氨酯材料。
实施例6
A组分中聚氨酯预聚体的制备：
将1000g的聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇加热融化投入反应器中，加入150g表面改性的超高分子量聚乙烯粉末，搅拌均匀，加热到120℃，真空脱水1小时，降温至80℃。取188.7g的1,4-苯二异氰酸酯固体加入到反应器中，快速搅拌至全部融化，控制反应温度在85-90℃。3小时后取样分析NCO含量，合格后，温度控制在90-100℃，真空脱泡30分钟，得到聚氨酯预聚体。
A组分的制备：
取1g的复配抗氧剂(抗氧剂1010和抗氧剂168的质量比为1:2)，10g聚碳化二亚胺，加入预聚体中搅拌均匀，直至完全溶解。
B组分的制备：
把67.4g的BDO加热至100℃真空脱水30min，和1.5g的锡类催化剂混合均匀，降温至50-60℃备用。
液压密封件用耐高温、自润滑聚氨酯材料的制备：
将A组分温度控制在90℃，B组分温度控制在50℃，按比例倒入容器中，转速700r/min条件下搅拌均匀，黏度变大后倒入预热至130℃的托盘中。在120℃烘箱中熟化20小时后，冷却粉碎，得到液压密封件用耐高温、自润滑聚氨酯材料。
对比实施例1
A组分中聚氨酯预聚体的制备：
将1000g的聚己内酯二醇加热融化投入反应器中，再加入50g表面改性的超高分子量聚乙烯粉末，搅拌均匀，加热到120℃，真空脱水1小时，降温至80℃。取181.3g的1,4-苯二异氰酸酯固体加入到反应器中，快速搅拌至全部融化，控制反应温度在85-90℃。3小时后取样分析NCO含量，合格后，温度控制在90-100℃，真空脱泡30分钟，得到聚氨酯预聚体。
A组分的制备：
取1g的复配抗氧剂(抗氧剂1010和抗氧剂168的质量比为1:2)，10g聚碳化二亚胺，加入预聚体中搅拌均匀，直至完全溶解。
B组分的制备：
把128.1g的对苯二酚二羟乙基醚加热至120℃真空脱水30min，和1.5g的锡类催化剂混合均匀，温度控制在120℃。
液压密封件用耐高温、自润滑聚氨酯材料的制备：
将A组分温度控制在110℃，B组分温度控制在120℃，按比例倒入容器中，转速700r/min条件下搅拌均匀，黏度变大后倒入预热至130℃的托盘中。在120℃烘箱中熟化20小时后，冷却粉碎，得到液压密封件用耐高温、自润滑聚氨酯材料。
对比实施例2
A组分中聚氨酯预聚体的制备：
将1000g的聚己内酯二醇加热融化投入反应器中，加入100g表面改性的超高分子量聚乙烯粉末，搅拌均匀，加热到120℃，真空脱水1小时，降温至80℃。取181.3g的1,4-苯二异氰酸酯固体加入到反应器中，快速搅拌至全部融化，控制反应温度在85-90℃。3小时后取样分析NCO含量，合格后，温度控制在90-100℃，真空脱泡30分钟，得到聚氨酯预聚体。
A组分的制备：
取1g的复配抗氧剂(抗氧剂1010和抗氧剂168的质量比为1:2)，10g聚碳化二亚胺，加入预聚体中搅拌均匀，直至完全溶解。
B组分的制备：
把133.4g的对苯二酚二羟乙基醚加热至120℃真空脱水30min，和1.5g的锡类催化剂混合均匀，温度控制在120℃。
液压密封件用耐高温、自润滑聚氨酯材料的制备：
将A组分温度控制在110℃，B组分温度控制在120℃，按比例倒入容器中，转速700r/min条件下搅拌均匀，黏度变大后倒入预热至130℃的托盘中。在120℃烘箱中熟化20小时后，冷却粉碎，得到液压密封件用耐高温、自润滑聚氨酯材料。
对比实施例3
A组分中聚氨酯预聚体的制备：
将1000g的聚己内酯二醇加热融化投入反应器中，加入150g表面改性的超高分子量聚乙烯粉末，搅拌均匀，加热到120℃，真空脱水1小时，降温至80℃。取181.3g的1,4-苯二异氰酸酯固体加入到反应器中，快速搅拌至全部融化，控制反应温度在85-90℃。3小时后取样分析NCO含量，合格后，温度控制在90-100℃，真空脱泡30分钟，得到聚氨酯预聚体。
A组分的制备：
取1g的复配抗氧剂(抗氧剂1010和抗氧剂168的质量比为1:2)，10g聚碳化二亚胺，加入预聚体中搅拌均匀，直至完全溶解。
B组分的制备：
把138.6g的对苯二酚二羟乙基醚加热至120℃真空脱水30min，和1.5g的锡类催化剂混合均匀，温度控制在120℃。
液压密封件用耐高温、自润滑聚氨酯材料的制备：
将A组分温度控制在110℃，B组分温度控制在120℃，按比例倒入容器中，转速700r/min条件下搅拌均匀，黏度变大后倒入预热至130℃的托盘中。在120℃烘箱中熟化20小时后，冷却粉碎，得到液压密封件用耐高温、自润滑聚氨酯材料。
对比实施例4
A组分中聚氨酯预聚体的制备：
将1000g的聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇加热融化投入反应器中，加入50g表面改性的超高分子量聚乙烯粉末，搅拌均匀，加热到120℃，真空脱水1小时，降温至80℃。取181.3g的1,4-苯二异氰酸酯固体加入到反应器中，快速搅拌至全部融化，控制反应温度在85-90℃。3小时后取样分析NCO含量，合格后，温度控制在90-100℃，真空脱泡30分钟，得到聚氨酯预聚体。
A组分的制备：
取1g的复配抗氧剂(抗氧剂1010和抗氧剂168的质量比为1:2)，10g聚碳化二亚胺，加入预聚体中搅拌均匀，直至完全溶解。
B组分的制备：
把128.1g的对苯二酚二羟乙基醚加热至120℃真空脱水30min，和1.5g的锡类催化剂混合均匀，温度控制在120℃。
液压密封件用耐高温、自润滑聚氨酯材料的制备：
将A组分温度控制在110℃，B组分温度控制在120℃，按比例倒入容器中，转速700r/min条件下搅拌均匀，黏度变大后倒入预热至130℃的托盘中。在120℃烘箱中熟化20小时后，冷却粉碎，得到液压密封件用耐高温、自润滑聚氨酯材料。
对比实施例5
A组分中聚氨酯预聚体的制备：
将1000g的聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇加热融化投入反应器中，加入100g表面改性的超高分子量聚乙烯粉末，搅拌均匀，加热到120℃，真空脱水1小时，降温至80℃。取181.3g的1,4-苯二异氰酸酯固体加入到反应器中，快速搅拌至全部融化，控制反应温度在85-90℃。3小时后取样分析NCO含量，合格后，温度控制在90-100℃，真空脱泡30分钟，得到聚氨酯预聚体。
A组分的制备：
取1g的复配抗氧剂(抗氧剂1010和抗氧剂168的质量比为1:2)，10g聚碳化二亚胺，加入预聚体中搅拌均匀，直至完全溶解。
B组分的制备：
把133.4g的对苯二酚二羟乙基醚加热至120℃真空脱水30min，和1.5g的锡类催化剂混合均匀，温度控制在120℃。
液压密封件用耐高温、自润滑聚氨酯材料的制备：
将A组分温度控制在110℃，B组分温度控制在120℃，按比例倒入容器中，转速700r/min条件下搅拌均匀，黏度变大后倒入预热至130℃的托盘中。在120℃烘箱中熟化20小时后，冷却粉碎，得到液压密封件用耐高温、自润滑聚氨酯材料。
对比实施例6
A组分中聚氨酯预聚体的制备：
将1000g的聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇加热融化投入反应器中，加入150g表面改性的超高分子量聚乙烯粉末，搅拌均匀，加热到120℃，真空脱水1小时，降温至80℃。取181.3g的1,4-苯二异氰酸酯固体加入到反应器中，快速搅拌至全部融化，控制反应温度在85-90℃。3小时后取样分析NCO含量，合格后，温度控制在90-100℃，真空脱泡30分钟，得到聚氨酯预聚体。
A组分的制备：
取1g的复配抗氧剂(抗氧剂1010和抗氧剂168的质量比为1:2)，10g聚碳化二亚胺，加入预聚体中搅拌均匀，直至完全溶解。
B组分的制备：
把138.6g的对苯二酚二羟乙基醚加热至120℃真空脱水30min，和1.5g的锡类催化剂混合均匀，温度控制在120℃。
液压密封件用耐高温、自润滑聚氨酯材料的制备：
将A组分温度控制在110℃，B组分温度控制在120℃，按比例倒入容器中，转速700r/min条件下搅拌均匀，黏度变大后倒入预热至130℃的托盘中。在120℃烘箱中熟化20小时后，冷却粉碎，得到液压密封件用耐高温、自润滑聚氨酯材料。
对比实施例1-对比实施例6摩擦系数(对钢材摩擦)测试结果表1
聚己内酯二醇 聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇
添加0％UPE 0.397 0.410
添加5％UPE 0.358 0.377
添加10％UPE 0.287 0.291
添加15％UPE 0.233 0.248
对比不同温度下的材料力学性能表2
Figure BDA0004171520700000111
Figure BDA0004171520700000121
所有压缩变形的压缩率为10％，23℃压缩变形测试时间为72小时，100℃压缩变形测试时间为22小时。
60℃和100℃耐高温测试时间为70小时。
由表1可知：本发明提供的聚己内酯体系中添加15％UPE合成的TPU具有较低的摩擦系数，提高材料的自润滑功能。
由表2可知：本发明的对比实施例3提供的合成方法制得的TPU在100℃高温条件下可以保证30％以下的压缩变形和40MPa以上的强度。
属于类别j的概率。

Claims (8)

1.一种液压密封件用耐高温、自润滑聚氨酯材料，其特征是，该材料由A、B两个组分反应而成，A、B各组分的质量分数如下：
A组分包括0-100份的聚氨酯预聚体，1-5份抗氧剂，10-50份耐水解剂；
B组分包括50-140份扩链剂，1-3份催化剂。
所述A组分中聚氨酯预聚体的制备方法如下：
将900-1100份的聚酯二元醇在110-130℃烘箱中加热熔化，把0-150份的超高分子量聚乙烯与二元醇混合均匀；升温至120-130℃，真空脱水1-2小时后，降温至70-80℃备用；把150-200份的异氰酸酯固体直接加入多元醇中，加速搅拌直至异氰酸酯完全融化；将反应温度控制在85-90℃之间，反应3小时，反应过程充氮气保护；反应结束后真空脱泡1小时，得到NCO含量4％-8％的聚氨酯预聚体；
所述B组分由50-140份的扩链剂和1-3份的催化剂混合而成。
2.一种液压密封件用耐高温、自润滑聚氨酯材料的制备方法，其特征是，按以下步骤完成：
第一步.将A组分中的聚氨酯预聚体加热熔化，真空脱泡1小时，把抗氧剂和耐水解剂加入预聚体中，混合搅拌均匀，直到完全溶解；
第二步.将B组分中的扩链剂加热后，真空脱泡30min，把催化剂加入到扩链剂中混合均匀备用；
第三步.将第一步与第二步得到的制得物，置于不锈钢容器中，在转速为500-800r/min条件下搅拌，当物料发白、黏度变大时，倒入预热至110-130℃的不锈钢托盘中，放入120℃烘箱中熟化16-20小时后，冷却，粉碎，即可得到液压密封件用耐高温、自润滑聚氨酯材料。
所述的聚酯二元醇为聚己内酯二醇、聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇、聚己二酸-乙二醇酯二醇、聚碳酸酯二醇中的一种或两种的混合物；分子量为1500-3000。
3.根据权利要求1所述的一种液压密封件用耐高温、自润滑聚氨酯材料，其特征是，所述的异氰酸酯为1,4-苯二异氰酸酯(PPDI)。
4.根据权利要求1所述的一种液压密封件用耐高温、自润滑聚氨酯材料，其特征是，所述的扩链剂为1,4-丁二醇、对苯二酚二羟乙基醚、乙二醇中的一种或两种的组合物。
5.根据权利要求1所述的一种液压密封件用耐高温、自润滑聚氨酯材料，其特征是，所述的抗氧剂为抗氧剂1010(四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯)、抗氧剂168(亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯)中的一种或两种的组合物。
6.根据权利要求1所述的一种液压密封件用耐高温、自润滑聚氨酯材料，其特征是，所述的耐水解剂为聚碳化二亚胺。
7.根据权利要求1所述的一种液压密封件用耐高温、自润滑聚氨酯材料，其特征是，所述的催化剂为有机锡类催化剂，锡含量为28％。
8.根据权利要求1所述的一种液压密封件用耐高温、自润滑聚氨酯材料，其特征是，所述的润滑助剂为表面改性的超高分子量聚乙烯粉末。
CN202310379252.9A 2023-04-11 2023-04-11 一种液压密封件用耐高温、自润滑聚氨酯材料及制备方法 Withdrawn CN116217877A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310379252.9A CN116217877A (zh) 2023-04-11 2023-04-11 一种液压密封件用耐高温、自润滑聚氨酯材料及制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310379252.9A CN116217877A (zh) 2023-04-11 2023-04-11 一种液压密封件用耐高温、自润滑聚氨酯材料及制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116217877A true CN116217877A (zh) 2023-06-06

Family

ID=86571513

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310379252.9A Withdrawn CN116217877A (zh) 2023-04-11 2023-04-11 一种液压密封件用耐高温、自润滑聚氨酯材料及制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116217877A (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101724253A (zh) * 2009-11-26 2010-06-09 宁波信泰机械有限公司 一种改性热塑性聚氨酯及其制备方法和用途
CN107163215A (zh) * 2017-06-22 2017-09-15 广东元星工业新材料有限公司 高硬度自润滑聚氨酯弹性体及其制备方法
CN107200822A (zh) * 2017-06-01 2017-09-26 大连中海达科技有限公司 一种耐高温、耐水解、低压变气缸密封圈用tpu及合成方法
CN108250725A (zh) * 2018-01-29 2018-07-06 晋中精致密封件制造有限公司 减摩改性热塑性聚氨酯弹性体配方及其制备方法和应用
CN109942788A (zh) * 2019-02-21 2019-06-28 唯万科技有限公司 自润滑耐水解聚氨酯弹性材料及其制备方法
CN114891182A (zh) * 2022-05-27 2022-08-12 唯万科技有限公司 一种挖机主密封用耐高温密封材料及其制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101724253A (zh) * 2009-11-26 2010-06-09 宁波信泰机械有限公司 一种改性热塑性聚氨酯及其制备方法和用途
CN107200822A (zh) * 2017-06-01 2017-09-26 大连中海达科技有限公司 一种耐高温、耐水解、低压变气缸密封圈用tpu及合成方法
CN107163215A (zh) * 2017-06-22 2017-09-15 广东元星工业新材料有限公司 高硬度自润滑聚氨酯弹性体及其制备方法
CN108250725A (zh) * 2018-01-29 2018-07-06 晋中精致密封件制造有限公司 减摩改性热塑性聚氨酯弹性体配方及其制备方法和应用
CN109942788A (zh) * 2019-02-21 2019-06-28 唯万科技有限公司 自润滑耐水解聚氨酯弹性材料及其制备方法
CN114891182A (zh) * 2022-05-27 2022-08-12 唯万科技有限公司 一种挖机主密封用耐高温密封材料及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102276950B (zh) 一种耐高温低蠕变的聚四氟乙烯复合材料密封环及其制备方法
CN113754857A (zh) 快速成型耐低温鞋材用聚氨酯弹性体及其制备方法
CN105131569A (zh) 一种压延级热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法
CN114516950A (zh) 超支化pbat聚酯及其制备方法
CN116515079A (zh) 一种全生物基聚氨酯控释肥包膜材料与聚氨酯控释肥
CN112795351B (zh) 一种耐高温的湿气固化单组分聚氨酯胶粘剂及其制备方法
CN116041663A (zh) 一种聚氨酯组合物、聚氨酯弹性体及其制备方法
CN1844193A (zh) 热塑性聚氨酯/mc尼龙6复合材料的阴离子原位制备方法
CN111961186A (zh) 一种热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法
CN116217877A (zh) 一种液压密封件用耐高温、自润滑聚氨酯材料及制备方法
EP3733729A1 (en) Method for preparing a pultruded polyurethane composite
CN106893304A (zh) 一种阻燃型聚氨酯弹性体及其制备方法
CN115558073A (zh) 一种超支化可降解型聚氨酯材料及其制备方法
CN109251307A (zh) 聚酯多元醇及其制备方法和聚氨酯热熔胶及其制备方法
CN111171774B (zh) 一种反应型热熔胶组合物
CN114605612B (zh) 一种劳保鞋用双组份反应型聚氨酯树脂及其制备方法和劳保鞋
KR101804543B1 (ko) 사출 또는 프레스 성형용 고내열 열가소성 폴리우레탄 조성물 및 그 제조방법
CN106220818B (zh) 一种高温、低压变密封专用tpu工业合成技术
CN108587118B (zh) 一种具有高尺寸稳定性的工装零部件用tpu材料及其制备方法
CN115181531B (zh) 植物油基tpu热熔胶及其制备方法
CN114891182B (zh) 一种挖机主密封用耐高温密封材料及其制备方法
CN115926722B (zh) 一种可回收生物基热固性聚氨酯热熔胶的制备方法
CN105693986A (zh) 一种耐高温高湿的液压支架密封件
KR102248488B1 (ko) 글라스 이송장비용 저경도 롤러 제조 조성물
CN111073581B (zh) 一种低熔融粘度高压防水湿气固化型热熔胶及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20230606

WW01 Invention patent application withdrawn after publication