一种透明高弹性果冻状聚氨酯弹性体 技术领域：
本发明涉及一种弹性体技术领域，特指一种聚氨酯弹性体(简称EPU)。
背景技术：
目前，现有的技术中，透明高弹性聚氨酯弹性体(PU)的性能中有以下几个关键技术项：产品耐水解性、高抗拉力、高撕裂强度、产品环保、无毒等，不能同时达到要求(见附表1)，无法在真正工业化条件下生产出实用的产品。
附表1
检测方法 测试项目 测试机器 标准 ATXY-WJ-006 渗透牢固度 耐汗实验机GT-7023 5 ATXY-WJ-032 耐黄测试 耐黄试验机GT-7035-UA 3-4级 ATXY-WJ-001 材质鉴定 PU ATXY-WJ-032 水解后的颜色变化 标准光源对色灯 GT-100W 3-4级 ATXY-WJ-032 水解后分解测试 耐水解试验机GT-7005-R 不解体 ATXY-WJ-006 硬度 G1L硬度计砝码 30-70C ATXY-WJ-036 弹性回弹测试 弹性试验机GT-7042-RI 大于35％ ATXY-WJ-009 压缩变形测试 永久压缩测试机GT-7409 小于35％ ATXY-WJ-010 密度 电子天平FAZ004B 1.1-1.2G/CBCM ATXY-WJ-013 撕裂测试 电脑伺服拉力试验机 GT-A17000-S 大于5N/MM ATXY-WJ-013 水解后的撕裂测 试 同上 大于50％ ATXY-WJ-005 断裂延伸率 同上 大于300％ ATXY-WJ-005 水解后的断裂延伸 率 同上 大于350％
ATXY-WJ-020 拉力测试 同上 大于5MPA ATXY-WJ-020 水解后的拉力测 试 同上 大于50％
本申请人有鉴于上述习知聚氨酯弹性体之缺失，秉持着研究创新、精益求精之精神，利用其专业眼光和专业知识，研究出一种符合产业利用的透明高弹性聚氨酯弹性体(简称EPU)。
发明内容：
本发明的目的是克服现有的透明高弹性聚氨酯弹性体各项性能参数不能同时达到要求的缺陷，提供一种由聚酯或聚醚多元醇混合物、异氰酸酯预聚物、增塑剂配比混合制备成的透明高弹性果冻状聚氨酯弹性体。
为实现本发明目的所采取的技术方案为：
一种透明高弹性果冻状聚氨酯弹性体，由以下原料组份制备而成：
组份A为聚酯或聚醚多元醇混合物，且聚酯或聚醚多元醇混合物中至少包含聚酯多元醇、聚合物多元醇、功能多元醇；
组份B为异氰酸酯预聚物，且异氰酸酯预聚物中至少包含二苯基甲烷二异氰酸酯、聚酯多元醇、1-6己烷二异氰酸酯；
组份C为填料，其中包含增塑剂；
组份A与组份B加组份C的重量比例为1.15-1.2∶1，其中，组份B与组份C重量比例为1∶0.8-0.85。
所述的聚酯或聚醚多元醇混合物中包含重量计的以下组份：至少包含聚酯多元醇35～75，聚合物多元醇20～50，功能多元醇5～15；所述的异氰酸酯预聚物中包含重量计的以下组份：至少包含二苯基甲烷二异氰酸酯25～45，聚酯多元醇19～48，1-6己烷二异氰酸酯36～47；所述的填料中包含有重量计的以下组份：邻苯二甲酸二甲氧基乙酯25～100，辅助组份0～75。
本发明进一步改进方案是：聚酯或聚醚多元醇混合物中还包含有：抗氧剂，耐黄剂，耐水解剂，除水剂，催化剂及紫外线吸收剂；这时，聚酯或聚醚多元醇混合物中包含有重量计的以下组份：聚酯多元醇45～65，聚合物多元醇20～35，功能多元醇8～12，抗氧剂0.3～0.8，耐黄剂2.0～6.0，耐水解剂0.3～1.0，除水剂0.8～1.5，催化剂0.1～0.5，紫外线吸收剂2.0～5.0；
异氰酸酯预聚物中还包含有：阻聚剂，耐黄剂；这时，异氰酸酯预聚物中包含有重量计的以下组份：二苯基甲烷二异氰酸酯33～45，聚酯多元醇20～48，1-6己烷二异氰酸酯36～46，阻聚剂0.008～0.016，耐黄剂0.3～0.8；
所述填料中包含有重量计的以下组份：邻苯二甲酸二甲氧基乙酯30～100，辅助组份0～70。
本发明还做如下改进：所述组份A中还包含色精，色精与聚酯或聚醚多元醇混合物的重量比例为0.1-5∶1000。这时，所述原料为以下组份：组份A与组份B加组份C的重量比例为1.2∶1，其中，组份A中的聚酯或聚醚多元醇混合物与色精的重量比例为1000∶0.1-5，组份B与组份C的重量比例为1∶0.85；其中，聚酯或聚醚多元醇混合物中包含有重量计的以下组份：聚酯多元醇55，聚合物多元醇21，功能多元醇13，抗氧剂0.6，耐黄剂4.3，耐水解剂0.8，除水剂1.2，催化剂0.3，紫外线吸收剂3.8；异氰酸酯预聚物中包含有重量计的以下组份：二苯基甲烷二异氰酸酯30.5，聚酯多元醇29，1-6己烷二异氰酸酯40，阻聚剂0.01，耐黄剂0.49；填料中包含有重量计的以下组份：邻苯二甲酸二甲氧基乙酯36，辅助组份64。
所述的聚酯多元醇为己二酸系聚酯二醇，所述的聚合物多元醇为聚己内酯二醇，所述的功能多元醇为1-4丁二醇或1-2丙二醇或1-6己二醇或三羟甲基丙烷；
所述的抗氧剂为丁基化羟基苯，耐黄剂为光稳定剂770或光稳定剂622，耐水解剂为碳化二亚胺，除水剂为氧化钙或对甲基苯磺酰异氰酸酯，催化剂为金属盐类催化剂或醋酸钾或异辛酸锌，紫外线吸收剂为UV-327，或UV-328或UV-1164，阻聚剂为磷酸或己二酸；
所述的辅助组份为邻苯二甲酸二辛酯或邻苯二甲酸二异葵酸酯。
本发明的有益效果是，所得聚氨酯弹性体的各项性能参数能同时达到要求，符合产业化生产要求，性能更优，弹性好，环保无毒，性能各参数见附表2。
具体实施方式：
下面结合实施例对本发明作进一步详细的说明
实施例1
所述原料为以下组份：
组份A与组份B加组份C的重量比例为1.15∶1，其中，组份B与组份C重量比例为1∶0.82，组份A为聚酯或聚醚多元醇混合物，组份B为异氰酸酯预聚物，组份C为填料。
所述的聚酯或聚醚多元醇混合物中包含重量计的以下组份：(单位千克)聚酯多元醇55，聚合物多元醇38，功能多元醇7。
所述异氰酸酯预聚物中包含重量计的以下组份(单位千克)
二苯基甲烷二异氰酸酯38，聚酯多元醇24，1-6己烷二异氰酸酯38。
所述填料中包含有重量计的以下组份(单位千克)
邻苯二甲酸二甲氧基乙酯(DMEP，增塑剂，或KC988)25，辅助组份(邻苯二甲酸二辛酯，即DOP，或邻苯二甲酸二异葵酸酯，即DIDP)75。
本发明的制备方法为：
1、取所述的聚酯或聚醚多元醇混合物，异氰酸酯预聚物，填料，分别按该种配方比例称取重量。
2、聚酯或聚醚多元醇混合物、异氰酸酯预聚物在混合之前加热溶解，聚酯或聚醚多元醇混合的烘烤温度为95℃，时间为4～6小时，异氰酸酯预聚物的烘烤温度为95℃，时间为4～6小时。
3、聚酯或聚醚多元醇混合物在加热熔融后加入催化剂、抗氧剂、及耐水解剂充分搅拌，直接加入点胶机的A料罐中，并紧盖、密封，进行真空脱气、抽出空气和水份。
4、把填料加入异氰酸酯预聚物里，充分混合均匀后，即加入点胶机的B料罐中，并紧盖，密封，并真空脱气、抽出水份。
5、在点胶机机台上设置混合比例，聚酯或聚醚多元醇混合物与异氰酸酯预聚物和填料混合，随后进入关模、注料及加温工序，并进行产品熟化、固化成型及脱模。
实施例2
所述原料为以下组份：
组份A与组份B加组份C的重量比例为1.18∶1，其中，组份B与组份C重量比例为1∶0.85。组份A为聚酯或聚醚多元醇混合物，组份B为异氰酸酯预聚物，组份C为填料。
所述的聚酯或聚醚多元醇混合物中包含重量计的以下组份：(单位千克)聚酯多元醇60，聚合物多元醇30，功能多元醇10。
所述异氰酸酯预聚物中包含重量计的以下组份(单位千克)：
二苯基甲烷二异氰酸酯28，聚酯多元醇30，1-6己烷二异氰酸酯42；
所述填料中包含有重量计的以下组份(单元千克)：
邻苯二甲酸二甲氧基乙酯(DMEP，增塑剂，或KC988)100
本实施例2的制备方法同实施例1。
实施例3：
所述原料为以下组份：
组份A与组份B加组份C的重量比例为1.2∶1，其中，组份B与组份C重量比例为1∶0.8。组份A为聚酯或聚醚多元醇混合物，组份B为异氰酸酯预聚物，组份C为填料。
所述的聚酯或聚醚多元醇混合物中包含重量计的以下组份(单位千克)：
聚酯多元醇55、聚合物多元醇32、功能多元醇13
所述异氰酸酯预聚物中包含重量计的以下组份(单位千克)：
二苯基甲烷二异氰酸酯40、聚酯多元醇23，1-6己烷二异氰酸酯37，
所述填料中包含有重量计的以下组份(单位千克)：
邻苯二甲酸二甲氧基乙酯(DMEP，增塑剂，或KC988)36、辅助组份(邻苯二甲酸二辛酯，即DOP，或邻苯二甲酸二异葵酸酯，即DIDP)64。
本实施例3地制备方法同实施例1。
实施例4：
所述原料为以下组份：
组份A与组份B加组份C的重量比例为1.16∶1，其中，组份B与组份C重量比例为1∶0.81。组份A为聚酯或聚醚多元醇混合物，组份B为异氰酸酯预聚物，组份C为填料。
所述的聚酯或聚醚多元醇混合物中包含重量计的以下组份(单位千克)：聚酯多元醇65、聚合物多元醇20、功能多元醇7、抗氧剂0.3、耐黄剂4.0、耐水解剂0.5、催化剂0.2、紫外线吸收剂3.0。所述的聚酯或聚醚多元醇混合物与色精的重量比例为1000∶0.2。
所述异氰酸酯预聚物中包含重量计的以下组份(单位千克)：
二苯基甲烷二异氰酸酯28.5、聚酯多元醇26、1-6己烷二异氰酸酯45、阻聚剂0.008、耐黄剂0.492。
所述填料中包含有重量计的以下组份(单位千克)：
邻苯二甲酸二甲氧基乙酯(DMEP，增塑剂，或KC988)25、辅助组份(邻苯二甲酸二辛酯，即DOP，或邻苯二甲酸二异葵酸酯，即DIDP)75。
聚酯多元醇为己二酸系聚酯二醇，所述的聚合物多元醇为聚己内酯二醇，所述的功能多元醇为1-4丁二醇或1-2丙二醇或1-6己二醇或三羟甲基丙烷。
所述抗氧剂为丁基化羟基苯(BHT，俗称264，或1010或1076)，耐黄剂为光稳定剂770或光稳定剂622，耐水解剂为碳化二亚胺系列，除水剂为氧化钙或对甲基苯磺酰异氰酸酯，催化剂为金属盐类催化剂或醋酸钾或异辛酸锌，紫外线吸收剂为UV-327或UV-328或UV-1164，阻聚剂为磷酸或己二酸。
本发明的制备方法为：
1、取所述的聚酯或聚醚多元醇混合物、异氰酸酯预聚物、填料，分别按该种配方比例称取重量。
2、聚酯或聚醚多元醇混合物、异氰酸酯预聚物在混合之前要加热溶解，聚酯或聚醚多元醇混合的烘烤温度为95℃，时间为4～6小时，异氰酸酯预聚物的烘烤温度为95℃，时间为4～6小时。
3、聚酯或聚醚多元醇混合物在加热熔融后，在聚酯或聚醚多元醇混合物中按规定比例加入色精、催化剂(金属盐类催化剂)、抗氧剂及耐水解剂等，用高速搅拌器混合均匀3～5分钟后，及时投入点胶机A料罐中进行真空脱气，抽出空气和水份。
4、异氰酸酯预聚物在加热熔融后，填料、阻聚剂、耐黄剂按规定的比例添加在异氰酸酯预聚物中，用高速搅拌器混合均匀3～5分钟后，及时投入点胶机的B料罐中，进行真空脱气，抽出空气和水份。
5、在点胶机机台上设置混合比例，聚酯或聚醚多元醇混合物与异氰酸酯预聚物和填料混合，随后进入关模、注料及加温工序，并进行产品熟化、固化成型及脱模。
实施例5：
所述原料为以下组份：
组份A与组份B加组份C的重量比例为1.2∶1，其中，组份A中的聚酯或聚醚多元醇混合物与色精的重量比例为1000∶0.1-5，组份B与组份C的重量比例为1∶0.85；其中：
聚酯或聚醚多元醇混合物中包含有重量计的以下组份：聚酯多元醇55，聚合物多元醇21，功能多元醇13，抗氧剂0.6，耐黄剂4.3，耐水解剂0.8，除水剂1.2，催化剂0.3，紫外线吸收剂3.8；
异氰酸酯预聚物中包含有重量计的以下组份：二苯基甲烷二异氰酸酯30.5，聚酯多元醇29，1-6己烷二异氰酸酯40，阻聚剂0.01，耐黄剂0.49；
填料中包含有重量计的以下组份：邻苯二甲酸二甲氧基乙酯36，辅助组份64。
本实施例5的制备方法同实施例4。
实施例6：
所述原料为以下组份：
组份A与组份B加组份C的重量比例为1.17∶1，其中，组份B与组份C重量比例为1∶0.84。组份A为聚酯或聚醚多元醇混合物，组份B为异氰酸酯预聚物，组份C为填料。所述的聚酯或聚醚多元醇混合物与色精的重量比例为1000∶3。
所述的聚酯或聚醚多元醇混合物中包含重量计的以下组份(单位千克)：聚酯多元醇50、聚合物多元醇27、功能多元醇10、抗氧剂0.8、耐黄剂5.0、耐水解剂0.8、除水剂0.9、催化剂0.5、紫外线吸收剂5.0。
所述异氰酸酯预聚物中包含重量计的以下组份(单位千克)：
二苯基甲烷二异氰酸酯31、聚酯多元醇23.2、1-6己烷二异氰酸酯45、阻聚剂0.016、耐黄剂0.784。
所述填料中包含有重量计的以下组份(单位千克)：
邻苯二甲酸二甲氧基乙酯(DMEP，增塑剂，或KC988)100
聚酯多元醇为己二酸系聚酯二醇，所述的聚合物多元醇为聚己内酯二醇，所述的功能多元醇为1-4丁二醇或1-2丙二醇或1-6己二醇或三羟甲基丙烷。
所述抗氧剂为丁基化羟基苯，耐黄剂为光稳定剂770或光稳定剂622，耐水解剂为碳化二亚胺，除水剂为氧化钙或对甲基苯磺酰异氰酸酯，催化剂为金属盐类催化剂或醋酸钾或异辛酸锌，紫外线吸收剂为UV-327或UV-328或UV-1164，阻聚剂为磷酸或己二酸。
本实施例6的制备方法同实施例4。
实施例7：
所述原料为以下组份：
组份A与组份B加组份C的重量比例为1.19∶1，其中，组份B与组份C重量比例为1∶0.85。组份A为聚酯或聚醚多元醇混合物，组份B为异氰酸酯预聚物，组份C为填料。所述的聚酯或聚醚多元醇混合物与色精的重量比例为1000∶4。
所述的聚酯或聚醚多元醇混合物中包含重量计的以下组份(单位千克)：聚酯多元醇55、聚合物多元醇25、功能多元醇11、抗氧剂0.6、耐黄剂3.9、耐水解剂0.4、催化剂0.3、紫外线吸收剂3.8。
所述异氰酸酯预聚物中包含重量计的以下组份(单位千克)：
二苯基甲烷二异氰酸酯37.3、聚酯多元醇26、1-6己烷二异氰酸酯36、阻聚剂0.01、耐黄剂0.69。
所述填料中包含有重量计的以下组份(单位千克)：
邻苯二甲酸二甲氧基乙酯(DMEP，增塑剂，或KC988)36、辅助组份(邻苯二甲酸二辛酯，即DOP，或邻苯二甲酸二异葵酸酯，即DIDP)64。
聚酯多元醇为己二酸系聚酯二醇，所述的聚合物多元醇为聚己内酯二醇，所述的功能多元醇为1-4丁二醇或1-2丙二醇或1-6己二醇或三羟甲基丙烷。
所述抗氧剂为丁基化羟基苯，耐黄剂为光稳定剂770或光稳定剂622，耐水解剂为碳化二亚胺，除水剂为氧化钙或对甲基苯磺酰异氰酸酯，催化剂为金属盐类催化剂或醋酸钾或异辛酸锌，紫外线吸收剂为UV-327或UV-328或UV-1164，阻聚剂为磷酸或己二酸。
本实施例7的制备方法同实施例4。
实施例4～7为鞋材原料的EPU原料。
本发明工艺的原料特性参数如下：
表2
品名 测试方法 EPU-40-A EPU-40-B EPU-40-C 外观 目测 透明液状或 蜡状 透明液状无 异物或蜡状 透明液状无 异物或蜡状 色度 GB/T3143 40-80 40-80 30-70 粘度mpa.s80℃ GB/T12009.3 600-900 1700-2100 5-10 水分含量 GB/T12008.6 ＜0.05％ ＜0.1％ -NCO含量(％) ASTMD5155 12.3±0.5 密度 GB/T1033-1986 1.17-1.18 1.18-1.20 1.16-1.18
其中EPU-40-A为聚酯或聚醚多元醇混合物，EPU-40-B为纯异氰酸酯预聚物，EPU-40-C为增塑剂。
本发明产品的检测方法及检测结果如下：
表3
测试项目 测试方法 水解前物性参数 水解后物性参数 渗透牢固度 ATXY-WJ-006 5 ...... 黄变测试 ATXY-WJ-032 ＞3.2 ...... 水解后颜色变化 ATXY-WJ-032 ...... ＞3 水解后分解测试 ATXY-WJ-032 ...... 不解体 硬度(℃) ATXY-WJ-006 20-75 ...... 弹性回弹测试(％) ATXY-WJ-036 10-75 ...... 压缩变形测试(％) ATXY-WJ-009 5-8 ...... 密度测试(g/cc) ATXY-WJ-010 1.10-1.18 1.10-1.18 撕裂(N/mm) ATXY-WJ-013 3.0-8.0 ＞2.6 拉力测试(Mpa) ATXY-WJ-020 5.0-18.0 ＞3.8 断裂延伸率(％) ATXY-WJ-005 ＞760 ＞850
注：
1、配合比例是以最佳配比值为基础，此配比值会随添加的色精、助剂种类和添加量不同而变化。
2、脱模时间会依据温度的不同而变化。
3、脱模时间会随成型品厚度的增加而延长。
4、表1、表3数据是按ATXY的测试方法和国家标准方法获得的数据。