一种菜板用聚氨酯弹性体及其制备方法与流程

1.本发明属于c08g技术领域，更具体的涉及一种菜板用聚氨酯弹性体及其制备方法。


背景技术：

2.传统的菜板多采用木头材质制备得到，但是，木制菜板在使用过程中容易出现发霉，掉渣等现象，影响使用效果。随着工业化进程的发展，市面上出现越来越多的塑料、橡胶材质的菜板，但是传统的塑料菜板的制备原料多采用聚丙烯、聚乙烯等材质，不适合切一些油脂大的食物，否则不好清洗，并且塑料菜板的耐温效果不好，温度的变化可能引起菜板的变形。
3.随着技术的进步，聚氨酯材料的应用范围越来越广，将聚氨酯材料应用于菜板领域，在改变现阶段菜板耐温性能不好的前提下，还可以改善传统菜板易发霉、质量重等缺陷。申请号为201510358036.1的中国发明专利公开了一种聚氨酯弹性体砧板及其制备方法，在公开的专利中通过聚醚多元醇、tdi异氰酸酯、催化剂、硫化剂和色浆制备得到一种耐磨、不易掉渣、不易发霉的一种砧板，但是在公开的专利中无抗氧剂和紫外吸收剂等助剂的加入，在实际使用过程中，随着使用期限的延长和温度、光照等条件的影响，可能会造成砧板表面出现析出物，影响使用，严重者还可能危害人的健康。
4.为了进一步提升聚氨酯在菜板制备中的可用性，对其工艺和制备原料进行优化，无疑是现阶段面临的一项挑战。


技术实现要素：

5.为了解决上述技术问题，本发明的第一方面提供了一种菜板用聚氨酯弹性体，制备原料按重量百分比计，包括：聚醚多元醇55-80％、异氰酸酯25-35％、扩链剂5-10％、助剂补充余量至100％。
6.在一些优选的实施方式中，所述的聚醚多元醇的羟值为60-150mgkoh/g。
7.在一些优选的实施方式中，所述的聚醚多元选自羟值为112mgkoh/g和羟值为74.6mgkoh/g的聚醚多元醇。
8.在一些优选的实施方式中，所述的聚醚多元醇为聚四氢呋喃醚二醇。
9.在一些优选的实施方式中，所述的羟值为112mgkoh/g和羟值为74.6mgkoh/g的聚醚多元醇的重量比为3：(0.5-5)。
10.进一步优选的，所述的羟值为112mgkoh/g和羟值为74.6mgkoh/g的聚醚多元醇的重量比为3：2。
11.在实验过程中，申请人经过大量的创造性实验探究发现，在本体系中，通过加入两种不同羟值的聚醚多元醇在改变制备得到的聚氨酯弹性体的的透明度的前提下，还能保证本技术制备得到的弹性体具有耐水、力学性能，尤其在保证其羟值为112mgkoh/g和羟值为74.6mgkoh/g的聚醚多元醇的重量比为3：2时，300％定伸强度高达15mpa，出现这种现象的
原因申请人推测可能是因为：随着不同羟值的聚醚多元醇加入体系中，体系中的极性基团数量增加，分子间的相互作用强度增大，并且由于不同羟值的聚醚多元醇的村子啊，其在生成聚氨酯分子的时候，会在聚氨酯分子长链上接枝出现支链，导致分子链的规整性被打乱，而在羟值为112mgkoh/g和羟值为74.6mgkoh/g的聚醚多元醇的重量比为3：2时，可以保证接枝的支链数量控制在一定的范围内，避免了分子链间的复杂缠绕，进而保证其在收到拉力作用的时候，分子间存在缓冲应力的空间，保证了其300％定伸强度高达15mpa，并且保证了断裂拉伸应力在34mpa。
12.聚四氢呋喃醚二醇，羟值为112mgkoh/g，购于上海联景高分子材料有限公司；聚四氢呋喃醚二醇，羟值为74.6mgkoh/g，购于上海联景高分子材料有限公司。
13.在一些优选的实施方式中，所述的异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯中的至少一种。
14.在一些优选的实施方式中，所述的异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯。
15.在一些优选的实施方式中，所述的助剂包括抗氧剂、紫外吸收剂、加工助剂。
16.在一些优选的实施方式中，所述的抗氧剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂。
17.在本技术中，所述的主抗氧剂为本领域常用的抗氧剂，无特殊限定，比如抗氧剂1010，抗氧剂1072。
18.需要说明的是，在本技术中所述的辅抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂。
19.在一些优选的实施方式中，所述的抗氧剂和抗紫外剂的重量比为(1.2-2.5)：1。
20.在一些优选的实施方式中，所述的抗紫外剂选自2-(2'-羟基-3',5'-二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三唑、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2
′‑
羟基-5
′‑
叔辛基苯基)苯并三唑中的一种。
21.进一步优选的，所述的抗紫外剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。
22.在一些优选的实施方式中，所述的加工助剂为润滑剂。
23.在一些优选的实施方式中，所述的润滑剂可以选自油脂类润滑剂和/或蜡类润滑剂。
24.进一步优选的，所述的润滑剂为棕榈蜡。
25.另外，需要说明，经本技术制备的聚氨酯弹性体在菜板领域应用的时候，可以作为与木制菜板联合使用的方式，以聚氨酯弹性体作为菜板的下层材料，可以保证菜板在使用过程中具有更好的防水、耐磨、质轻的效果。也可以以本技术制备得到的聚氨酯弹性体用于菜板的直接制备，由于本技术制备得到的聚氨酯弹性体无毒、安全、防水、耐温效果较好，作为菜板使用可以为菜板领域打开一扇新的窗户。
26.在一些优选的实施方式中，所述的扩链剂为1，4-丁二醇。
27.本发明的第二方面提供了一种菜板用聚氨酯弹性体的制备方法，包括以下步骤：
28.1)将聚醚多元醇、异氰酸酯、扩链剂精确计量后加入浇注头，送入双螺杆挤出机反应；
29.2)然后加入助剂，后处理，即得。
30.有益效果：经本发明制备得到的菜板用聚氨酯弹性体具有以下优势：
31.1.经本发明制备得到的聚氨酯弹性体具有较好的力学性能，在使用过程中可以承受外界作用力，避免出现变形，掉渣等现象的出现；
32.2.经本发明制备得到的聚氨酯弹性体在用于菜板时无毒、安全，加工工艺简单，为其在菜板领域使用提供了基础和可能；
33.3.经本发明制备得到的聚氨酯弹性体具有较好的耐水性能和透明度，可根据需要在合适的条件下使用，解决了在切割油脂较大的食物方面可能出现的菜板破坏现象的出现；并且经本发明制备得到的菜板具有适宜的硬度，避免其在切、剁硬质食材时出现菜板断裂、损坏等现象出现；
34.4.经本技术制备的聚氨酯弹性体在菜板领域应用的时候，可以作为与木制菜板联合使用的方式，以聚氨酯弹性体作为菜板的下层材料，可以保证菜板在使用过程中具有更好的防水、耐磨、质轻的效果；
35.5.经本发明制备得到的聚氨酯弹性体复合食品级标准，并且在羟值为112mgkoh/g和羟值为74.6mgkoh/g的聚醚多元醇的复配使用条件下，具有较好的耐候性，可以提升其作为菜板的使用寿命。
具体实施方式
36.实施例
37.实施例1
38.一种菜板用聚氨酯弹性体，制备原料按重量百分比计，包括：聚醚多元醇62％、异氰酸酯28％、扩链剂8％、助剂补充余量至100％。
39.所述的聚醚多元醇为聚四氢呋喃醚二醇，所述的聚四氢呋喃醚二醇的羟值为112mgkoh/g和74.6mgkoh/g；
40.所述的羟值为112mgkoh/g和羟值为74.6mgkoh/g的聚四氢呋喃醚二醇的重量比为3：2。
41.聚四氢呋喃醚二醇，羟值为112mgkoh/g，购于上海联景高分子材料有限公司；聚四氢呋喃醚二醇，羟值为74.6mgkoh/g，购于上海联景高分子材料有限公司。
42.所述的扩链剂为1，4-丁二醇；
43.所述的异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯；
44.所述的助剂包括抗氧剂、紫外吸收剂、润滑剂；
45.所述的润滑剂为棕榈蜡，重量百分比为0.5％；
46.所述的抗氧剂和紫外吸收剂补充余量至100％；
47.所述的抗氧剂和紫外吸收剂的重量比为2：1；
48.所述的抗氧剂为抗氧剂1072和亚磷酸一苯二异癸酯，其重量比为1：2；
49.亚磷酸一苯二异癸酯，cas：25550-98-5；
50.一种菜板用聚氨酯弹性体的制备方法，包括以下步骤：
51.1)将聚醚多元醇、异氰酸酯、扩链剂精确计量后加入浇注头，送入双螺杆挤出机反应；
52.2)然后加入助剂，后处理，即得。
53.实施例2
54.一种菜板用聚氨酯弹性体，制备原料按重量百分比计，包括：聚醚多元醇62％、异氰酸酯28％、扩链剂8％、助剂补充余量至100％。
55.所述的聚醚多元醇为聚四氢呋喃醚二醇，所述的聚四氢呋喃醚二醇的羟值为112mgkoh/g；
56.聚四氢呋喃醚二醇，羟值为112mgkoh/g，购于上海联景高分子材料有限公司。
57.所述的扩链剂为1，4-丁二醇；
58.所述的异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯；
59.所述的助剂包括抗氧剂、紫外吸收剂、润滑剂；
60.所述的润滑剂为棕榈蜡，重量百分比为0.5％；
61.所述的抗氧剂和紫外吸收剂补充余量至100％；
62.所述的抗氧剂和紫外吸收剂的重量比为2：1；
63.所述的抗氧剂为抗氧剂1072和亚磷酸一苯二异癸酯，其重量比为1：2；
64.亚磷酸一苯二异癸酯，cas：25550-98-5；
65.一种菜板用聚氨酯弹性体的制备方法，包括以下步骤：
66.1)将聚醚多元醇、异氰酸酯、扩链剂精确计量后加入浇注头，送入双螺杆挤出机反应；
67.2)然后加入助剂，后处理，即得。
68.实施例3
69.一种菜板用聚氨酯弹性体，制备原料按重量百分比计，包括：聚醚多元醇62％、异氰酸酯28％、扩链剂8％、助剂补充余量至100％。
70.所述的聚醚多元醇为聚四氢呋喃醚二醇，所述的聚四氢呋喃醚二醇的羟值为74.6mgkoh/g；
71.聚四氢呋喃醚二醇，羟值为74.6mgkoh/g，购于上海联景高分子材料有限公司。
72.所述的扩链剂为1，4-丁二醇；
73.所述的异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯；
74.所述的助剂包括抗氧剂、紫外吸收剂、润滑剂；
75.所述的润滑剂为棕榈蜡，重量百分比为0.5％；
76.所述的抗氧剂和紫外吸收剂补充余量至100％；
77.所述的抗氧剂和紫外吸收剂的重量比为2：1；
78.所述的抗氧剂为抗氧剂1072和亚磷酸一苯二异癸酯，其重量比为1：2；
79.亚磷酸一苯二异癸酯，cas：25550-98-5；
80.一种菜板用聚氨酯弹性体的制备方法，包括以下步骤：
81.1)将聚醚多元醇、异氰酸酯、扩链剂精确计量后加入浇注头，送入双螺杆挤出机反应；
82.2)然后加入助剂，后处理，即得。
83.实施例4
84.一种菜板用聚氨酯弹性体，制备原料按重量百分比计，包括：聚醚多元醇62％、异氰酸酯28％、扩链剂8％、助剂补充余量至100％。
85.所述的聚醚多元醇为聚四氢呋喃醚二醇，所述的聚四氢呋喃醚二醇的羟值为112mgkoh/g和74.6mgkoh/g；
86.所述的羟值为112mgkoh/g和羟值为74.6mgkoh/g的聚四氢呋喃醚二醇的重量比为
3：2。
87.聚四氢呋喃醚二醇，羟值为112mgkoh/g，购于上海联景高分子材料有限公司；聚四氢呋喃醚二醇，羟值为74.6mgkoh/g，购于上海联景高分子材料有限公司。
88.所述的扩链剂为1，4-丁二醇；
89.所述的异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯；
90.所述的助剂包括抗氧剂、紫外吸收剂、润滑剂；
91.所述的润滑剂为棕榈蜡，重量百分比为0.5％；
92.所述的抗氧剂和紫外吸收剂补充余量至100％；
93.所述的抗氧剂和紫外吸收剂的重量比为1：1；
94.所述的抗氧剂为抗氧剂1072和亚磷酸一苯二异癸酯，其重量比为1：2；
95.亚磷酸一苯二异癸酯，cas：25550-98-5；
96.一种菜板用聚氨酯弹性体的制备方法，包括以下步骤：
97.1)将聚醚多元醇、异氰酸酯、扩链剂精确计量后加入浇注头，送入双螺杆挤出机反应；
98.2)然后加入助剂，后处理，即得。
99.性能测试：
100.1.300％定伸强度测试：将实施例1-4制备得到的聚氨酯弹性体用于定伸强度测试，测试方法参照astm d412，并将测试结果记录于下表；
101.2.拉伸强度测试：将实施例1-4制备得到的聚氨酯弹性体用于断裂拉伸强度测试，测试方法参照astm d412，并将测试结果记录于下表。
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