本發(fā)明屬于聚氨酯彈性體技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種模特衣架用聚氨酯彈性體的制備方法。
背景技術(shù)：
隨著生活水平的提高，人們已經(jīng)不局限于衣服的保暖性，而是對(duì)衣服的款式設(shè)計(jì)、布質(zhì)面料、獨(dú)特個(gè)性具有更高的要求。隨之而來的，能展現(xiàn)衣服外觀、品質(zhì)和個(gè)性化的模特衣架成為服裝商家必不可少的裝備，由此，模特衣架行業(yè)也就成為了一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)。商場(chǎng)里，模特身著各類衣物，惟妙惟肖、美觀漂亮，強(qiáng)烈吸引顧客的眼球，激起顧客的購(gòu)買欲望。模特衣架有很多分類，從性別分，主要有男士模特、女士模特、兒童模特；從衣服種類分，主要有外套模特、婚紗模特、泳衣模特；從模特姿勢(shì)分，主要有站式模特、坐式模特等。
模特衣架產(chǎn)品目前主要以玻璃鋼和塑料材質(zhì)居多。其中，玻璃鋼產(chǎn)品主要由玻璃纖維及不飽和樹脂加工而成，其強(qiáng)度高、不易碎，但工藝復(fù)雜，存在較嚴(yán)重的粉塵和有機(jī)揮發(fā)物污染；塑料產(chǎn)品主要由聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)制成，產(chǎn)品易碎不耐用；公開號(hào)為CN104151519A的中國(guó)專利申請(qǐng)報(bào)道了一種聚氨酯微孔彈性體人體模特的制造方法，采用全水發(fā)泡，制備的人體模特密度低(700KG/m3)、硬度高、彈性好，但發(fā)泡體系反應(yīng)速度快，發(fā)泡力度大，對(duì)模具要求高，發(fā)泡層厚度不易均勻，由于產(chǎn)生大量CO2，表皮易產(chǎn)生各種缺陷，后續(xù)修補(bǔ)較為困難。
聚氨酯彈性體是一種操作簡(jiǎn)便、高彈性、韌性好、耐溫、安全環(huán)保的高分子材料，根據(jù)不同的配方調(diào)配，可使材料在彈性、韌性、剛性和強(qiáng)度等方面得到最佳綜合。
有鑒于此，確有必要提供一種模特衣架用聚氨酯彈性體的制備方法，采用該方法得到的模特衣架用聚氨酯彈性體耐水解、高彈性、韌性好、耐高溫、安全環(huán)保、綜合性能優(yōu)異，其完全可以取代采用玻璃鋼、塑料制備的模特衣架。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種模特衣架用聚氨酯彈性體的制備方法，采用該方法得到的模特衣架用聚氨酯彈性體耐水解、高彈性、韌性好、耐高溫、安全環(huán)保、綜合性能優(yōu)異，其完全可以取代采用玻璃鋼、塑料制備的模特衣架。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
一種模特衣架用聚氨酯彈性體的制備方法，至少包括以下步驟：
第一步，聚氨酯預(yù)聚體的制備：取100質(zhì)量份聚醚多元醇邊攪拌邊加熱至105℃-120℃，減壓除水1小時(shí)-3小時(shí)，降溫至50℃-70℃，加入400質(zhì)量份-500質(zhì)量份的碳化二亞胺改性MDI，升溫至80℃-90℃，反應(yīng)1小時(shí)-2小時(shí)，取樣測(cè)定-NCO含量，達(dá)到預(yù)定值21.5％-23.8％后，此時(shí)，反應(yīng)速度適中，粘度適中，聚氨酯預(yù)聚體與固化劑-助劑混合物的比例適中；停止加熱，降溫至50℃-60℃，放料，得到聚氨酯預(yù)聚體；
第二步，將聚氨酯預(yù)聚體置于低壓澆注機(jī)I罐中，加熱至35℃-45℃，減壓除泡，把固化劑-助劑混合物置于低壓澆注機(jī)P罐中，加熱至35℃-45℃，減壓除泡，將聚氨酯預(yù)聚體和固化劑-助劑混合物按100：(70～100)的質(zhì)量比混合均勻，得到混合物，然后將混合物澆注到已預(yù)熱至55℃-60℃的模具中(模具具備一定溫度可加速反應(yīng)進(jìn)行，但是溫度不能過高，也不能過低，因?yàn)闇囟冗^高，反應(yīng)速度過快，材料不易流平；溫度過低，反應(yīng)速度偏慢，成型時(shí)間較長(zhǎng))，置于翻轉(zhuǎn)設(shè)備上以一定的速度在三維空間翻轉(zhuǎn)50分鐘-60分鐘，開模，30℃～40℃放置8小時(shí)-10小時(shí)，得到所述模特衣架用聚氨酯彈性體。因模特衣架形狀較為復(fù)雜，特別是手指和腳趾處，用三維空間翻轉(zhuǎn)能使制品厚度更加均勻。
本發(fā)明通過控制聚氨酯預(yù)聚體和固化劑-助劑混合物的質(zhì)量比例，可以控制模特衣架用聚氨酯彈性體的邵氏硬度D為65～80，達(dá)到較高的硬度。而且采用本發(fā)明可以制作出形狀復(fù)雜的制品，反應(yīng)速度快，效率高。此外，本發(fā)明中不是使用純MDI，純MDI貯存和化料困難，本發(fā)明使用的是碳化二亞胺改性的MDI，貯存和使用皆方便。而且碳化二亞胺改性的MDI還可改善聚氨酯制品的耐水解性和阻燃性。
作為本發(fā)明模特衣架用聚氨酯彈性體的制備方法的一種改進(jìn)，所述助劑混合物包括230質(zhì)量份-260質(zhì)量份聚醚多元醇、20質(zhì)量份-90質(zhì)量份擴(kuò)鏈劑、50質(zhì)量份-100質(zhì)量份交聯(lián)劑、10質(zhì)量份-50質(zhì)量份色漿，30質(zhì)量份-80質(zhì)量份填料和0.1質(zhì)量份-0.35質(zhì)量份有機(jī)鉍催化劑。
作為本發(fā)明模特衣架用聚氨酯彈性體的制備方法的一種改進(jìn)，所述聚醚多元醇為聚氧化丙烯二元醇和/或聚氧化丙烯三元醇，所述聚氧化丙烯二元醇的相對(duì)分子質(zhì)量為1000-2000，所述聚氧化丙烯三元醇的相對(duì)分子質(zhì)量為350-6000。相對(duì)分子質(zhì)量在此范圍內(nèi)的聚醚多元醇可兼顧硬度、彈性和韌性，使用時(shí)，可以選擇高、低分子量的聚醚多元醇搭配，再和擴(kuò)鏈劑、交聯(lián)劑復(fù)配使用，也可使用中等分子量的聚醚和擴(kuò)鏈劑、交聯(lián)劑復(fù)配使用。
作為本發(fā)明模特衣架用聚氨酯彈性體的制備方法的一種改進(jìn)，所述擴(kuò)鏈劑為1,4-丁二醇和/或一縮二乙二醇。
作為本發(fā)明模特衣架用聚氨酯彈性體的制備方法的一種改進(jìn)，所述交聯(lián)劑為四羥丙基乙二胺。通過選用四官能度的四羥丙基乙二胺，可以提高制品的尺寸穩(wěn)定性。
作為本發(fā)明模特衣架用聚氨酯彈性體的制備方法的一種改進(jìn)，所述填料為超細(xì)碳酸鈣。
作為本發(fā)明模特衣架用聚氨酯彈性體的制備方法的一種改進(jìn)，所述固化劑-助劑混合物的制備方法為：將聚醚多元醇、擴(kuò)鏈劑、交聯(lián)劑、色漿和填料，邊攪拌邊加熱至100℃-115℃，減壓除水2小時(shí)-3小時(shí)，降溫至60℃-70℃，加入有機(jī)鉍催化劑，攪拌10分鐘-15分鐘，放料，得到固化劑-助劑混合物。
其中，色漿可以是公知的各種適宜的顏色的漿料，如白色漿、紅色漿、黃色漿等。
作為本發(fā)明模特衣架用聚氨酯彈性體的制備方法的一種改進(jìn)，第二步所述翻轉(zhuǎn)速度為10rpm-25rpm。
作為本發(fā)明模特衣架用聚氨酯彈性體的制備方法的一種改進(jìn)，所述有機(jī)鉍催化劑為有機(jī)鉍催化劑8118、異辛酸鉍、月桂酸鉍、新癸酸鉍和環(huán)烷酸鉍中的至少一種。
作為本發(fā)明模特衣架用聚氨酯彈性體的制備方法的一種改進(jìn)，所述碳化二亞胺改性MDI中碳化二亞胺的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％-20％。
作為本發(fā)明模特衣架用聚氨酯彈性體的制備方法的一種改進(jìn)，采用所述方法制備的模特衣架用聚氨酯彈性體的邵氏硬度D為65～80，拉伸強(qiáng)度達(dá)30MPa以上，斷裂伸長(zhǎng)率不小于50％。
相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明采用有機(jī)鉍催化劑催化，可滿足模特衣架用材料的安全環(huán)保要求，且本發(fā)明因無泡設(shè)計(jì)，工藝簡(jiǎn)單、邊角廢料少、制品厚度均勻，材料強(qiáng)度高、韌性好。采用本發(fā)明的方法制備的模特衣架用聚氨酯彈性體的邵氏硬度D為65～80，拉伸強(qiáng)度達(dá)30MPa以上，斷裂伸長(zhǎng)率不小于50％，制品外觀光潔,能滿足模特衣架材料的性能要求，具有重要的應(yīng)用價(jià)值。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
本實(shí)施例提供了一種模特衣架用聚氨酯彈性體的制備方法，至少包括以下步驟：
(1)聚氨酯預(yù)聚體的制備
稱取相對(duì)分子質(zhì)量為2000的聚氧化丙烯二元醇100份，邊攪拌邊加熱至105℃，減壓除水2小時(shí)，降溫至65℃，加入480份碳化二亞胺改性MDI，升溫至85℃，反應(yīng)1.5小時(shí)，取樣測(cè)定-NCO含量，達(dá)到預(yù)定值23.2％后，停止加熱，降溫至55℃，放料，得到聚氨酯預(yù)聚體；其中，所述碳化二亞胺改性MDI中碳化二亞胺的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15％。
(2)固化劑-助劑混合物的制備
稱取1，4-丁二醇75份、相對(duì)分子質(zhì)量為2000的聚氧化丙烯二元醇230份、四羥丙基乙二胺90份、白色漿10份和超細(xì)碳酸鈣60份，邊攪拌邊加熱至105℃，減壓除水2小時(shí)，降溫至65℃，加入0.2份的8118催化劑，攪拌13分鐘，放料，得到固化劑-助劑混合物。
(3)模特衣架用聚氨酯彈性體的制備
將步驟(1)得到的聚氨酯預(yù)聚體置于低壓澆注機(jī)I罐中，加熱至40℃，減壓除泡，把步驟(2)得到的固化劑-助劑混合物置于低壓澆注機(jī)P罐中，加熱至40℃，減壓除泡，聚氨酯預(yù)聚體和固化劑-助劑混合物按100:80的質(zhì)量比，混合均勻，得到混合物，然后將混合物澆注到已預(yù)熱至60℃的模具中，置于設(shè)備上以10rpm的速度三維空間翻轉(zhuǎn)52分鐘，開模，30℃放置10小時(shí)，得到所述模特衣架用聚氨酯彈性體。
邵氏硬度D按《GB/T531.1-2008硫化橡膠或熱塑性橡膠壓入硬度試驗(yàn)方法第1部分：邵氏硬度計(jì)法(邵爾硬度)》進(jìn)行測(cè)定；拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率按《GB/T528-2009硫化橡膠或熱塑性橡膠拉伸應(yīng)力應(yīng)變性能的測(cè)定》進(jìn)行測(cè)定。
經(jīng)檢測(cè)本實(shí)施例所得的模特衣架用聚氨酯彈性體物理性能如下：邵氏硬度D為70，拉伸強(qiáng)度為32MPa，斷裂伸長(zhǎng)率為70％。
實(shí)施例2
本實(shí)施例提供了一種模特衣架用聚氨酯彈性體的制備方法，至少包括以下步驟：
(1)聚氨酯預(yù)聚體的制備
稱取相對(duì)分子質(zhì)量為1000的聚氧化丙烯二元醇100份，邊攪拌邊加熱至105℃，減壓除水2.5小時(shí)，降溫至60℃，加入420份碳化二亞胺改性MDI，升溫至80℃，反應(yīng)1.0小時(shí)，取樣測(cè)定-NCO含量，達(dá)到預(yù)定值21.7％后，停止加熱，降溫至50℃，放料，得到聚氨酯預(yù)聚體，其中，所述碳化二亞胺改性MDI中碳化二亞胺的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12％。
(2)固化劑-助劑混合物的制備
稱取一縮二乙二醇27份、相對(duì)分子質(zhì)量為350的聚氧化丙烯二元醇125份、相對(duì)分子質(zhì)量為3000的聚氧化丙烯三元醇150份、四羥丙基乙二胺55份、黃色漿20份和超細(xì)碳酸鈣70份，邊攪拌邊加熱至110℃，減壓除水2.2小時(shí)，降溫至60℃，加入0.15份的異辛酸鉍，攪拌15分鐘，放料，得到固化劑-助劑混合物。
(3)模特衣架用聚氨酯彈性體的制備
將步驟(1)得到的聚氨酯預(yù)聚體置于低壓澆注機(jī)I罐中，加熱至35℃，減壓除泡，把步驟(2)得到的固化劑-助劑混合物置于低壓澆注機(jī)P罐中，加熱至45℃，減壓除泡，聚氨酯預(yù)聚體和固化劑-助劑混合物按100:86的質(zhì)量比，混合均勻，澆注到已55℃預(yù)熱好的模具中，置于設(shè)備上以15rpm的速度三維空間翻轉(zhuǎn)55分鐘，開模，35℃放置9小時(shí)，得到所述模特衣架用聚氨酯彈性體。
邵氏硬度D按《GB/T531.1-2008硫化橡膠或熱塑性橡膠壓入硬度試驗(yàn)方法第1部分：邵氏硬度計(jì)法(邵爾硬度)》進(jìn)行測(cè)定；拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率按《GB/T528-2009硫化橡膠或熱塑性橡膠拉伸應(yīng)力應(yīng)變性能的測(cè)定》進(jìn)行測(cè)定。
經(jīng)檢測(cè)本實(shí)施例所得的模特衣架用聚氨酯彈性體物理性能如下：邵氏硬度D為67，拉伸強(qiáng)度為31MPa，斷裂伸長(zhǎng)率為60％。
實(shí)施例3
本實(shí)施例提供了一種模特衣架用聚氨酯彈性體的制備方法，至少包括以下步驟：
(1)聚氨酯預(yù)聚體的制備
稱取相對(duì)分子質(zhì)量為5000的聚氧化丙烯三元醇100份，邊攪拌邊加熱至110℃，減壓除水2.3小時(shí)，降溫至60℃，加入400份碳化二亞胺改性MDI，升溫至85℃，反應(yīng)1.5小時(shí)，取樣測(cè)定-NCO含量，達(dá)到預(yù)定值22.6％后，停止加熱，降溫至50℃，放料，得到聚氨酯預(yù)聚體，其中，所述碳化二亞胺改性MDI中碳化二亞胺的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18％。
(2)固化劑-助劑混合物的制備
稱取1，4-丁二醇35份、相對(duì)分子質(zhì)量為350的聚氧化丙烯二元醇85份、相對(duì)分子質(zhì)量為3000的聚氧化丙烯三元醇2000份、四羥丙基乙二胺60份、白色漿25份和超細(xì)碳酸鈣45份，邊攪拌邊加熱至115℃，減壓除水2.5小時(shí)，降溫至65℃，加入0.22份的月桂酸鉍，攪拌10分鐘，放料，得到固化劑-助劑混合物。
(3)模特衣架用聚氨酯彈性體的制備
將步驟(1)得到的聚氨酯預(yù)聚體置于低壓澆注機(jī)I罐中，加熱至45℃，減壓除泡，把步驟(2)得到的固化劑-助劑混合物置于低壓澆注機(jī)P罐中,加熱至40℃，減壓除泡，聚氨酯預(yù)聚體和助劑混合物按100:90的質(zhì)量比，混合均勻,澆注到已60℃預(yù)熱好的模具中，置于設(shè)備上以22rpm的速度三維空間翻轉(zhuǎn)56分鐘，開模，38℃放置8.5小時(shí)，得到所述模特衣架用聚氨酯彈性體。
邵氏硬度D按《GB/T531.1-2008硫化橡膠或熱塑性橡膠壓入硬度試驗(yàn)方法第1部分：邵氏硬度計(jì)法(邵爾硬度)》進(jìn)行測(cè)定；拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率按《GB/T528-2009硫化橡膠或熱塑性橡膠拉伸應(yīng)力應(yīng)變性能的測(cè)定》進(jìn)行測(cè)定。經(jīng)檢測(cè)本實(shí)施例所得的模特衣架用聚氨酯彈性體物理性能如下：邵氏硬度D為72，拉伸強(qiáng)度為35MPa，斷裂伸長(zhǎng)率為55％。
實(shí)施例4
本實(shí)施例提供了一種模特衣架用聚氨酯彈性體的制備方法，至少包括以下步驟：
(1)聚氨酯預(yù)聚體的制備
稱取相對(duì)分子質(zhì)量為6000的聚氧化丙烯三元醇100份，邊攪拌邊加熱至115℃，減壓除水2小時(shí)，降溫至65℃，加入500份的碳化二亞胺改性MDI，升溫至80℃，反應(yīng)1.0小時(shí)，取樣測(cè)定-NCO含量，達(dá)到預(yù)定值23.6％后，停止加熱，降溫至55℃，放料，得到聚氨酯預(yù)聚體，其中，所述碳化二亞胺改性MDI中碳化二亞胺的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13％。
(2)固化劑-助劑混合物的制備
稱取相對(duì)分子質(zhì)量為350的聚氧化丙烯二元醇200份、相對(duì)分子質(zhì)量為3000的聚氧化丙烯三元醇180份、四羥丙基乙二胺90份、紅色漿32份和超細(xì)碳酸鈣32份，邊攪拌邊加熱至110℃，減壓除水2.6小時(shí)，降溫至60℃，加入0.32份的新癸酸鉍，攪拌12分鐘，放料，得到助劑混合物。
(3)模特衣架用聚氨酯彈性體的制備
將步驟(1)得到的聚氨酯預(yù)聚體置于低壓澆注機(jī)I罐中，加熱至40℃，減壓除泡，把步驟(2)得到的固化劑-助劑混合物置于低壓澆注機(jī)P罐中,加熱至40℃，減壓除泡，聚氨酯預(yù)聚體和助劑混合物按100:89的質(zhì)量比，混合均勻,澆注到已55℃預(yù)熱好的模具中，置于設(shè)備上以25rpm的速度三維空間翻轉(zhuǎn)58分鐘，開模，36℃放置9.5小時(shí)，得到所述模特衣架用聚氨酯彈性體。
邵氏硬度D按《GB/T531.1-2008硫化橡膠或熱塑性橡膠壓入硬度試驗(yàn)方法第1部分：邵氏硬度計(jì)法(邵爾硬度)》進(jìn)行測(cè)定；拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率按《GB/T528-2009硫化橡膠或熱塑性橡膠拉伸應(yīng)力應(yīng)變性能的測(cè)定》進(jìn)行測(cè)定。
經(jīng)檢測(cè)本實(shí)施例所得的模特衣架用聚氨酯彈性體物理性能如下：邵氏硬度D為75，拉伸強(qiáng)度為37MPa，斷裂伸長(zhǎng)率為65％。
實(shí)施例5
本實(shí)施例提供了一種模特衣架用聚氨酯彈性體的制備方法，至少包括以下步驟：
(1)聚氨酯預(yù)聚體的制備
稱取相對(duì)分子質(zhì)量為1000的聚氧化丙烯二元醇50份，相對(duì)分子質(zhì)量為2000的聚氧化丙烯二元醇50份邊攪拌邊加熱至110℃，減壓除水3小時(shí)，降溫至70℃，加入450份碳化二亞胺改性MDI，升溫至80℃，反應(yīng)2.0小時(shí)，取樣測(cè)定-NCO含量，達(dá)到預(yù)定值22.5％后，停止加熱，降溫至60℃，放料，得到聚氨酯預(yù)聚體，其中，所述碳化二亞胺改性MDI中碳化二亞胺的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16％。
(2)固化劑-助劑混合物的制備
稱取一縮二乙二醇86份、相對(duì)分子質(zhì)量為5000的聚氧化丙烯三元醇150份、四羥丙基乙二胺70份、藍(lán)色漿17份和超細(xì)碳酸鈣80份，邊攪拌邊加熱至115℃，減壓除水3小時(shí)，降溫至60℃，加入0.17份的環(huán)烷酸鉍，攪拌10分鐘，放料，得到固化劑-助劑混合物。
(3)模特衣架用聚氨酯彈性體的制備
將步驟(1)得到的聚氨酯預(yù)聚體置于低壓澆注機(jī)I罐中，加熱至45℃，減壓除泡，把步驟(2)得到的固化劑-助劑混合物置于低壓澆注機(jī)P罐中，加熱至40℃，減壓除泡，聚氨酯預(yù)聚體和助劑混合物按100:73的質(zhì)量比，混合均勻，澆注到已60℃預(yù)熱好的模具中，置于設(shè)備上以25rpm的速度三維空間翻轉(zhuǎn)60分鐘，開模，40℃放置8小時(shí)，得到所述模特衣架用聚氨酯彈性體。
邵氏硬度D按《GB/T531.1-2008硫化橡膠或熱塑性橡膠壓入硬度試驗(yàn)方法第1部分：邵氏硬度計(jì)法(邵爾硬度)》進(jìn)行測(cè)定；拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率按《GB/T528-2009硫化橡膠或熱塑性橡膠拉伸應(yīng)力應(yīng)變性能的測(cè)定》進(jìn)行測(cè)定。
經(jīng)檢測(cè)本實(shí)施例所得的模特衣架用聚氨酯彈性體物理性能如下：邵氏硬度D為78，拉伸強(qiáng)度為36MPa，斷裂伸長(zhǎng)率為60％。
根據(jù)上述說明書的揭示和教導(dǎo)，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對(duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兏托薷?。因此，本發(fā)明并不局限于上面揭示和描述的具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明的一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術(shù)語，但這些術(shù)語只是為了方便說明，并不對(duì)本發(fā)明構(gòu)成任何限制。