橡胶带快速修补材料的制备方法与流程

本发明涉及领域高分子材料领域，尤其涉及一种橡胶带快速修补材料的制备方法。

背景技术：

橡胶带是目前日常生活和工业生产都无法或缺的产品，尤其是对于工业生产来说，例如橡胶带作为常用的传输履带，能有效进行产品的输送，提高工作效率，但是在实际生产过程中，所处的环境使得橡胶带易发生损坏，从而就给工业生产造成了困扰。

目前，市面上针对橡胶带的破损进行修补的方式为热硫化修补；即将破损部位处理后涂以热硫化胶浆，粘上生胶片，通过硫化机进行升温加压，将未硫化面胶与皮带融为一体，实现高强度粘接。虽然较为理想，但是工艺复杂、作业时间长、劳动强度大，且热硫化方式在硫化时对热源要求高，装备笨重，不利于搬运；工艺复杂，时间长，受环境温度和湿度影响较大。而且接头硫化部位易起皮开裂；后来虽然出现了冷硫化：将薄膜橡胶制品浸入含2％～4％一氯化硫的汽油溶液中，经几秒至几分钟即可完成硫化，但是该方法的缺点是硫化胶的性能较差，特别是不耐老化，因此开发一种针对橡胶带的快速修补方式，是我们亟待解决的问题。

技术实现要素：

针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供一种橡胶带快速修补材料的制备方法，针对聚氨酯皮带进行快速修复，无须专业工具，修改材料本身的耐老化能力和耐磨性能超过聚氨酯，且高分子橡胶修补技术对于具有弹性特性的产品如橡胶、聚氨酯内衬、传送带、皮带轮、绝缘层等出现破损的修复成效显著。并且具有耐磨、防腐、强柔韧性、高弹性、强附着力、自流平不产生任何流挂现象、施工方便、环保等特点。

为实现上述目的，本发明提供一种橡胶带快速修补材料的制备方法，制备第一组分和第二组分，然后将第一组分和第二组分按照体积比为(0.8-1.2):(0.8-1.2)的比例进行混合，最后得到修补材料；

其中，第一组分为预聚物组分，以质量份计包括35-65份异氰酸酯与20-55份聚醚多元醇，在真空低压情况下向聚醚多元醇中添加异氰酸酯，混合均匀后得到聚氨酯预聚体，并且采用氮气进行保存；

第二组分为固化剂成分，以质量份计包括40-75份聚醚多元醇、10-30份扩链剂、0-2份催化剂、0.1-2份消泡剂、0.1-2份触变剂和1-7份填料，在真空低压的情况下相互混合在一起得到固化剂。

作为优选，第一组分中，异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、萘二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯及其改性物中的一种或多种；所述聚醚多元醇分子量为1000-6000，官能度为2-3，为环氧丙烷聚醚和聚四氢呋喃聚醚中的一种或混合。

作为优选，第二组分中，聚醚多元醇分子量为1000-6000，官能度为2-3，为环氧丙烷聚醚和聚四氢呋喃聚醚中的一种或混合。

作为优选，第二组分中，扩链剂为三羟甲基丙烷、1,4-丁二醇、三异丙醇胺、双羟异丙基苯胺、对苯二酚二羟乙基醚和3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷、二乙基甲苯二胺和二甲硫基甲苯二胺中的一种。

作为优选，第二组分中，催化剂为有机锡类催化剂、有机重金属类催化剂和有机胺类催化剂中的一种或多种。

作为优选，第二组分中，消泡剂采用有机硅消泡剂；触变剂为byk-410和deurheo2810，填料为二氧化钛、炭黑、云母粉、水滑石、气相二氧化硅中的一种或多种。

作为优选，聚氨酯预聚体的制备方法如下：将聚醚多元醇加入反应装置中，搅拌升温至110-120℃，真空度为-0.095mpa的条件下，脱水2h，停止抽真空，降温至50℃，然后计量加入异氰酸酯，逐渐升温至80-90℃，反应4-5h，降温至室温，出料n2密封保存，即得聚氨酯预聚体。

作为优选，将聚醚多元醇与扩链交联剂加入反应装置中，搅拌升温至110-120℃，真空度为-0.095mpa的条件下，脱水2h，停止抽真空，降温至50℃，依次加入催化剂、消泡剂、触变剂和填料，搅拌均匀，密封保存得固化剂。

本发明的有益效果是：本发明提供的橡胶带快速修改材料的制备方法，通过将双组分开制备，在使用时进行混合，从而确保聚氨酯预聚体能长时间进行保存和使用；同时采用第一组分和第二组分中都含有聚醚多元醇，这样在进行混合时能更好溶合在一起，从而使得最终得到的产品整体性更强，不会产生任何的流挂现象。

附图说明

图1为本发明的步骤流程图。

具体实施方式

为了更清楚地表述本发明，下面结合实施例对本发明作进一步地描述。

请参阅图1，本发明公开了一种橡胶带快速修补材料的制备方法，制备第一组分和第二组分，然后将第一组分和第二组分按照体积比为(0.8-1.2):(0.8-1.2)的比例进行混合，最后得到修补材料；

其中，第一组分为预聚物组分，以质量份计包括35-65份异氰酸酯与20-55份聚醚多元醇，在真空低压情况下向聚醚多元醇中添加异氰酸酯，混合均匀后得到聚氨酯预聚体，并且采用氮气进行保存；

第二组分为固化剂成分，以质量份计包括40-75份聚醚多元醇、10-30份扩链剂、0-2份催化剂、0.1-2份消泡剂、0.1-2份触变剂和1-7份填料，在真空低压的情况下相互混合在一起得到固化剂。在本实施例中，通过将第一组分和第二组分分开制备，将第一组分设置为聚氨酯预聚体，第二组分设置为固化剂，而特别在第二组分中添加扩链剂，利用扩链剂形成硬段并且造成分子链的延长，当第一组分和第二组分进行混合后，在进行固化的过程中，扩链剂中活泼h与预聚体中的-nco发生了反应，使得整个异氰酸酯发生了封闭效应，从而使得整个产品更加耐腐蚀，耐磨；此外第一组分和第二组分中都含有聚醚多元醇，这样当第一组合和第二组分进行混合时，由于相似相溶的原理，两个组分更容易结合在一起，从而使得起到固化作用的第二组分与聚氨酯预聚体相结合，到达快速固化的目的。

第一组分中，异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、萘二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯及其改性物中的一种或多种；聚醚多元醇分子量为2000-6000，官能度为2-3，为环氧丙烷聚醚和聚四氢呋喃聚醚中的一种或混合。在具体实施例中，选择的聚醚多元醇的分子量不少于1000，而分子量越大，分子间的作用力就越强，因此无论是聚醚多元醇与异氰酸酯相结合，还是作为第一组分与第二组分相结合，都能使得两者结合的更加紧密；此外，聚醚多元醇的官能度为2-3，与之相适配的异氰酸酯也具有相同数量的官能度，这样两两结合，从而确保得到的聚氨酯预聚体结合更加稳定。

第二组分中，聚醚多元醇分子量为1000-6000，官能度为2-3，为环氧丙烷聚醚和聚四氢呋喃聚醚中的一种或混合；扩链剂为三羟甲基丙烷、1,4-丁二醇、三异丙醇胺、双羟异丙基苯胺、对苯二酚二羟乙基醚和3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷、二乙基甲苯二胺和二甲硫基甲苯二胺中的一种；第二组分中，催化剂为有机锡类催化剂、有机重金属类催化剂和有机胺类催化剂中的一种或多种，第二组分中，消泡剂采用有机硅消泡剂；触变剂为byk-410和deurheo2810，填料为二氧化钛、炭黑、云母粉、水滑石、气相二氧化硅中的一种或多种；

聚氨酯预聚体的制备方法如下：将聚醚多元醇加入反应装置中，搅拌升温至110-120℃，真空度为-0.095mpa的条件下，脱水2h，停止抽真空，降温至50℃，然后计量加入异氰酸酯，逐渐升温至80-90℃，反应4-5h，降温至室温，出料n2密封保存，即得聚氨酯预聚体。将聚醚多元醇与扩链交联剂加入反应装置中，搅拌升温至110-120℃，真空度为-0.095mpa的条件下，脱水2h，停止抽真空，降温至50℃，依次加入催化剂、消泡剂、触变剂和填料，搅拌均匀，密封保存得固化剂。在使用时，将聚氨酯预聚体和固化剂按照体积比为1:1进行混合，涂覆于橡胶带破损的区域，即可实现快速修补。

下面以具体实施例来阐述本发明：

实施例1

(1)将44.5份环氧丙烷聚醚多元醇(mn＝6000，f＝3)加入反应装置中，搅拌升温至115℃，真空度为-0.095mpa的条件下，脱水2h，停止抽真空，降温至50℃，然后加入55.5份二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi-50)，逐渐升温至85℃，反应4h，降温至室温，出料n2密封保存，得聚氨酯预聚体a组分，nco含量为17.7％。

(2)将38份环氧丙烷聚醚多元醇(mn＝6000，f＝3)、32份聚四氢呋喃聚醚多元醇(mn＝1000，f＝2)与15份1,4-丁二醇加入反应装置中，搅拌升温至115℃，真空度为-0.095mpa的条件下，脱水2h，停止抽真空，降温至50℃，依次加入1.5份辛酸亚锡、1.5份byk-066n、1份byk-410、2份炭黑、2份水滑石和2份白炭黑，搅拌均匀，密封保存得固化剂b组分。

(3)将a、b组分按照体积比1:1混合，浇注于模具中，室温固化7d后，进行性能测试。

实施例2

(1)将44份聚四氢呋喃聚醚多元醇(mn＝2000，f＝2)加入反应装置中，搅拌升温至115℃，真空度为-0.095mpa的条件下，脱水2h，停止抽真空，降温至50℃，然后加入56份二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi-50)，逐渐升温至85℃，反应4h，降温至室温，出料n2密封保存，得聚氨酯预聚体a组分，nco含量为17.0％。

(2)将16份环氧丙烷聚醚多元醇(mn＝6000，f＝3)、56份聚四氢呋喃聚醚多元醇(mn＝2000，f＝2)与15份1,4-丁二醇加入反应装置中，搅拌升温至115℃，真空度为-0.095mpa的条件下，脱水2h，停止抽真空，降温至50℃，依次加入1.5份辛酸亚锡、1.5份byk-066n、1份byk-410、2份炭黑、2份二氧化钛，搅拌均匀，密封保存得固化剂b组分。

(3)将a、b组分按照体积比1:1混合，浇注于模具中，室温固化7d后，进行性能测试。

实施例3

(1)将59.5份聚四氢呋喃聚醚多元醇(mn＝1000，f＝2)加入反应装置中，搅拌升温至115℃，真空度为-0.095mpa的条件下，脱水2h，停止抽真空，降温至50℃，然后加入40.5份甲苯二异氰酸酯(tdi-80)，逐渐升温至85℃，反应4h，降温至室温，出料n2密封保存，得聚氨酯预聚体a组分，nco含量为14.5％。

(2)将58份聚四氢呋喃聚醚多元醇(mn＝1000，f＝2)与30份3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷加入反应装置中，搅拌升温至120℃，真空度为-0.095mpa的条件下，脱水2h，停止抽真空，降温至50℃，依次加入0.5份辛酸亚锡、1.5份tech-367n、1份deurheo2810、2份炭黑、2份云母，搅拌均匀，密封保存得固化剂b组分。

(3)将a、b组分按照体积比1:1混合，浇注于模具中，室温固化7d后，进行性能测试。

实施例4

(1)将46份聚四氢呋喃聚醚多元醇(mn＝1000，f＝2)加入反应装置中，搅拌升温至115℃，真空度为-0.095mpa的条件下，脱水2h，停止抽真空，降温至50℃，然后加入54份二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi-50)，逐渐升温至85℃，反应4h，降温至室温，出料n2密封保存，得聚氨酯预聚体a组分，nco含量为14.3％。

(2)将71份聚四氢呋喃聚醚多元醇(mn＝1000，f＝2)与17份二乙基甲苯二胺加入反应装置中，搅拌升温至110℃，真空度为-0.095mpa的条件下，脱水2h，停止抽真空，降温至50℃，依次加入1份德谦6500、1份deurheo2810、2份炭黑、2份云母和1份白炭黑，搅拌均匀，密封保存得固化剂b组分。

(3)将a、b组分按照体积比1:1混合，浇注于模具中，室温固化7d后，进行性能测试。

实施例5

(1)将56份聚四氢呋喃聚醚多元醇(mn＝1000，f＝2)加入反应装置中，搅拌升温至115℃，真空度为-0.095mpa的条件下，脱水2h，停止抽真空，降温至50℃，然后加入20份甲苯二异氰酸酯(tdi-80)和24份萘二异氰酸酯，逐渐升温至85℃，反应4h，降温至室温，出料n2密封保存，得聚氨酯预聚体a组分，nco含量为14.5％。

(2)将58份聚四氢呋喃聚醚多元醇(mn＝1000，f＝2)与30份3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷加入反应装置中，搅拌升温至120℃，真空度为-0.095mpa的条件下，脱水2h，停止抽真空，降温至50℃，依次加入0.5份辛酸亚锡、1.5份德谦5300、1份deurheo2810、2份炭黑和2份云母，搅拌均匀，密封保存得固化剂b组分。

(3)将a、b组分按照体积比1:1混合，浇注于模具中，室温固化7d后，进行性能测试。

对比例1

(1)将50份聚四氢呋喃聚醚多元醇(mn＝1000，f＝2)加入反应装置中，搅拌升温至115℃，真空度为-0.095mpa的条件下，脱水2h，停止抽真空，降温至50℃，然后加入50份二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi-50)，逐渐升温至85℃，反应4h，降温至室温，出料n2密封保存，得聚氨酯预聚体a组分，nco含量为12.6％。

(2)将70份端氨基聚醚(mn＝2000，f＝2)与17份二乙基甲苯二胺加入反应装置中，搅拌升温至110℃，真空度为-0.095mpa的条件下，脱水2h，停止抽真空，降温至50℃，依次加入1份德谦6500、1份deurheo2810、2份炭黑、2份云母和1份白炭黑，搅拌均匀，密封保存得固化剂b组分。

(3)将a、b组分按照体积比1:1混合，浇注于模具中。

对比例2

(1)将66份聚四氢呋喃聚醚多元醇(mn＝1000，f＝2)加入反应装置中，搅拌升温至115℃，真空度为-0.095mpa的条件下，脱水2h，停止抽真空，降温至50℃，然后加入34份甲苯二异氰酸酯(tdi-80)，逐渐升温至85℃，反应4h，降温至室温，出料n2密封保存，得聚氨酯预聚体a组分，nco含量为10.86％。

(2)将75份聚四氢呋喃聚醚多元醇(mn＝1000，f＝2)与15份3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷加入反应装置中，搅拌升温至120℃，真空度为-0.095mpa的条件下，脱水2h，停止抽真空，降温至50℃，依次加入0.5份辛酸亚锡、1.5份tech-367n、1份deurheo2810、2份炭黑、2份云母，搅拌均匀，密封保存得固化剂b组分。

(3)将a、b组分按照体积比1:1混合，浇注于模具中，室温固化7d后，进行性能测试。

对实施例1-5和对比例1-2所得橡胶带快速修补材料性能测试结果如下表所示。

其中“/”表示无。

从实施例和对比例的成分对比可知，不同的成分的添加以及添加量会影响到不同的性能，对于橡胶的修补，不仅要满足快干的需求，也需要满足一定的强度需求以及拉伸强度的需求，而本申请所采用的成分虽然在强度或者伸长率和对比实施例具有一定的差异，但是在撕裂强度和拉伸强度远远由于对比例，而对于橡胶带的使用时，这些是不可或缺的，因此本申请的使用效果要远远优于对比实施例。

本发明中的具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。