如何研制耐热聚氨酯胶辊（下）
2结果与讨论
2.1扩链交联剂混合比对PU性能的影响
单纯使用MOCA作为扩链剂，弹性体的硬度高，机械性能好。但采用聚酯-TDI体系，弹性体的耐热性不是很好。可通过化学交联提高聚氨酯弹性体的耐热性。例如利用过量的异氰酸酯，经反应生成缩二脲或脲基甲酸酯交联键，但这些交联键的热分解温度较低，约在145℃左右。从耐热角度考虑，比较理想的情况应尽量避免或减少缩二脲和脲基甲酸酯的生成。
若完全使用三官能度多元醇作为交联剂，所得交联键为氨基甲酸酯，它的分解温度约为240℃，耐热分解性能好。但由于不存在脲键（一般由胺类扩链剂扩链形成），弹性体的机械强度不及MOCA扩链的弹性体，且若完全采用三元醇交联剂会使伸长率下降。本实验将MOCA及交联剂E混合使用，旨在利用MOCA扩链的PU弹性体具有较好的机械性能，在此基础上，通过交联剂E引入耐热的异氰脲酸酯环、改变交联结构及交联密度来政善耐热性。纺织胶辊的硬度一般要求在邵A92以上。MOCA用量减小，弹性体中脲基减少，形成氢键也减少，弹性体硬度下降。从综合性能来考虑，MOCA与E的配比应存在一个较适的范围。本工作以聚酯与TDI反应合成预聚体（异氰酸酯基团质量分数为6.3%），然后采用不同摩尔比的MOCA和E来扩链和交联，考察MOCA与E摩尔比(17M /17E)变化对PU弹性体物理性能及耐热性能的影响。不同扩链剂用量下PU试片的物理性能及热空气老化性能
随着扩链剂E用量的增大，硬度及综合物理性能呈下降趋势。编号5配方的硬度已明显不适合纺织胶辊的使用要求。从老化后拉伸强度和3000-/0定伸强度保留率来看，随着扩链剂E的用量增加，耐热性呈上升趋势。考虑综合物理性能及耐热性能，‰／nE范围选择0. 7/0.3 - 0.6/0.4为宜。
2.2无机耐热填料及减磨剂对PU弹性体物理性能及耐热性能的影响
2.2.1填料及减磨剂与预聚体的混合工艺性能
将预聚体加热至70 - 90℃，加入以一定孔径筛分后的填料及减磨剂，搅拌，考察其混合工艺性能，发现石英粉、石墨及二硫化钼与预聚体的混合比较容易，高岭土的混合效果不太好，而碳罴的混合效果较差。
根据来源、价格及混合工艺难易，选用石英粉和石墨较为适合。
2.2.2填料添加量对PU弹性体物理性能的影响
确定了预聚体NCO含量、扩链系数（即混合扩链交联剂中NH2及OH基团总量与预聚体中第3期 宫涛·耐热聚氨酯胶辊的研制NCO基团的摩尔比）、MOCA与E的摩尔比及减磨能的影响，结果
剂的用量。
填料添加量对PU弹性体物理性能的影响
填料添加量为1% - 5%时，PU弹性体的物理性能变化不大，但达到10%时，物性明显下降。对于本工作研制的PU胶辊来讲，填料的添加量以3% - 5%为宜。
2.2.3填料及减磨剂对胶辊耐热性能的影响
按下述三种配方制作试片和胶辊：
(l)用聚酯与TDI合成NCO含量一定的预聚体，再用MOCA扩链。
(2)采用(l)中的预聚体，用MOCA及E混合扩链交联剂（硼／n。为0. 7/0.3）扩链。，
(3)采用(1)中的预聚体，加入30-/0 - 5%的石英粉、1%的石墨，用MOCA及E混合扩链交联剂（nM /TIE为0.7/0.3）扩链。
用上述三种配方制作的试片测定热空气老化性能，并分别用上述三种配方制作的胶辊上机试验，填料对弹性体热老化性能及胶辊寿命的影响可见，加填料及减磨剂后PU弹性体[配方(3)]的耐热老化性能进一步提高，延长了使用寿命。
2.3聚酯分子量的选择
聚氨酯分子中软段材料聚酯=元醇的分子量对聚氨酯弹性体的物理性能有一定影响。软段分子量小，其制品硬度较高、模量较高，但回弹率、伸长率较低，柔顺性能较差；若软段分子量高，则制品硬度较低，模量较低，但回弹率、伸长率较高，柔顺性能较好。对于制作牵伸辊，需较好的综合性能。根据有关资料介绍及实际应用情况，本工作选用相对分子质量为1400左右的聚酯二元醇。
2.4扩链系数的选择
扩链系数对弹性体性能的影响特别大。当扩链剂过量时，弹性体物理性能急剧下降；当扩链剂用量不足时，虽然模量和压缩永久变形有所改善，但机械强度、伸长率和撕裂强度下降。根据所选用的混合扩链剂及胶辊性能要求，扩链系数选择在0.95 - 1.00之间。
通过混合使用含异氰脲酸酯环三元醇扩链剂和添加无机耐热填料及减磨剂，可提高PU胶辊的耐热老化性能，使用寿命延长1倍，基本满足厂家要求。本方法原料易得，与单纯用MOCA扩链的工艺路线相比，成本基本不增加。使用上述配方，将会提高经济效益。
来自：本站 作者：admin 发布时间：2013-08-16 13:37:18 点击次数：494
如何研制耐热聚氨酯胶辊（上）
聚氨酯胶辊在印刷、塑料、钢铁等行业的应用1
滁州市西王辊业有限责任公司（原滁州市胶辊厂），滁州是“长三角城市群”成员城市，“南京都市圈”核心层城市，。我厂是国内建厂较早的胶辊专业化生产厂家，，生产的“西王”牌系列胶辊为各行各业提供不同的用途。
