一种用于减振器内芯的聚氨酯弹性体材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种用于减振器内芯的聚氨酯弹性体材料及其制备方法。所述聚氨酯弹性体材料包括如下原料组分：二异氰酸酯、低聚物多元醇，以及占所述低聚物多元醇质量10‑20％的增粘树脂、3‑8％的扩链剂、2‑5％的酚醛树脂空心微球和0.5‑1.5％的催化剂；所述二异氰酸酯和低聚物多元醇中异氰酸酯基与羟基的摩尔比为1.15‑1.28:1。所述聚氨酯弹性体材料是通过先将低聚物多元醇、酚醛树脂空心微球和二异氰酸酯进行预聚反应，然后添加增粘树脂和扩链剂进行扩链反应，最后熟化的方法制备得到。本发明专利技术提供的聚氨酯弹性体材料具有较高的拉伸强度和疲劳强度，压缩永久变形小，可作为减振器的内芯材料。

Polyurethane elastomer material for inner core of shock absorber and preparation method thereof

The invention provides a polyurethane elastomer material for the inner core of the shock absorber and a preparation method thereof. The polyurethane elastomer material includes the following raw material components: diisocyanate, oligomer polyol, as well as the adhesive resin of the quality 10 of the oligomer polyol 20%, the chain extender of 3 8%, the 2 phenolic resin hollow microspheres of 5%, and the 0.5 catalyst 1.5%, and the two isocyanate and the oligomeric polyol in the medium. The molar ratio of cyanate group to hydroxyl group is 1.15 1.28:1. The polyurethane elastomer material is prepared by prepolymerization of oligomer polyol, phenolic resin hollow microsphere and diisocyanate first, then adding adhesive resin and chain extender to expand chain reaction, and the method of final ripening is prepared. The polyurethane elastomer material provided by the invention has higher tensile strength and fatigue strength, less compression permanent deformation, and can be used as an inner core material of the shock absorber.

【技术实现步骤摘要】
一种用于减振器内芯的聚氨酯弹性体材料及其制备方法
本专利技术属于聚氨酯弹性体材料
，具体涉及一种用于减振器内芯的聚氨酯弹性体材料及其制备方法。
技术介绍
有机弹性体材料中，聚氨酯弹性体拥有最好的机械性能，包括拉伸强度、撕裂强度和耐磨性能。作为高承载弹性体减震器材料，聚氨酯弹性体在高硬度(邵尔80A～80D)范围内仍能具有良好的橡胶弹性和伸长率，普通橡胶需添加填料，大幅度牺牲弹性及伸长率作为代价才能达到高承载所需模量的硬度。聚氨酯弹性体在保持橡胶弹性和伸长率的前提下，可达到同体积普通橡胶的数倍的承载力。用于弹性体缓冲减震应用，可以大幅度减少设备减震系统部件的体积和重量，降低设备的设计制作成本。同时聚氨酯弹性体材料对交变应力的滞后反应特点，体现出对交变应力的良好能量吸收性，非常适合用于弹性体减震材料。聚氨酯弹性体用作弹性体减震器材料，已经被行业充分认知并较为广泛的应用。但是普通的聚氨酯弹性体材料刚度不足，回弹性差，压缩后永久变形大，疲劳耐久性差，当其应用于承载能力要求较高的场合(如大型风电设备的弹性体减震、汽车减震器)时，对高载荷、高形变的耐久性则难以满足实际使用的需要。因此，在本领域期望提高聚氨酯弹性体的抗压、回弹、耐疲劳性能，使其能够满足汽车等大载荷的减震要求。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种用于减振器内芯的聚氨酯弹性体材料及其制备方法。该聚氨酯弹性体材料具有较高的拉伸强度和疲劳强度，且压缩永久变形小，可作为减振器的内芯材料。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：一方面，本专利技术提供一种用于减振器内芯的聚氨酯弹性体材料，包括如下原料组分：二异氰酸酯、低聚物多元醇，以及占所述低聚物多元醇质量10-20％(例如10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％或20％等)的增粘树脂、3-8％(例如3％、3.5％、4％、4.5％、5％、5.5％、6％、6.5％、7％、7.5％或8％等)的扩链剂、2-5％(例如2％、2.2％、2.5％、2.8％、3％、3.2％、3.5％、3.8％、4％、4.2％、4.5％、4.8％或5％等)的酚醛树脂空心微球和0.5-1.5％(例如0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1％、1.1％、1.2％、1.3％、1.4％或1.5％等)的催化剂；所述二异氰酸酯和低聚物多元醇中异氰酸酯基与羟基的摩尔比为1.15-1.28:1；例如可以是1.15:1、1.16:1、1.17:1、1.18:1、1.19:1、1.20:1、1.21:1、1.22:1、1.23:1、1.24:1、1.25:1、1.26:1、1.27:1或1.28:1等。本专利技术通过合理搭配各原料的比例，并添加酚醛树脂空心微球和增粘树脂，使得到的聚氨酯弹性体具有良好的耐压缩、耐拉伸和回弹性能，符合减振器内芯的需要。酚醛树脂空心微球为闭孔材料，在聚氨酯弹性体压缩和拉伸时能提供较大的阻尼，但其用量过多容易导致材料整体密度过低，强度不足；增粘树脂一方面增强酚醛树脂空心微球与聚氨酯基体的结合力，另一方面形成交联结构，增加材料的强度，但其添加量过多容易破坏聚氨酯基体的连续性，导致弹性下降。作为本专利技术的优选技术方案，所述二异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、对苯二异氰酸酯(PPDI)或萘二异氰酸酯(NDI)中的一种或至少两种的组合；所述组合典型但非限制性实例有：TDI与MDI的组合、TDI与PPDI的组合、TDI与NDI的组合、MDI与PPDI的组合、MDI与NDI的组合、PPDI与NDI的组合等。作为本专利技术的优选技术方案，所述低聚物多元醇包括聚醚多元醇和聚酯多元醇。优选地，所述低聚物多元醇由25-50wt％(例如25wt％、28wt％、30wt％、32wt％、33wt％、35wt％、36wt％、38wt％、40wt％、42wt％、43wt％、45wt％、46wt％、48wt％或50wt％等)的聚醚多元醇和50-75wt％(例如50wt％、52wt％、53wt％、55wt％、56wt％、58wt％、60wt％、62wt％、63wt％、65wt％、66wt％、68wt％、70wt％、72wt％、73wt％或75wt％等)的聚酯多元醇组成。优选地，所述聚醚多元醇的羟值为75-80mgKOH/g，例如可以是75mgKOH/g、76mgKOH/g、77mgKOH/g、78mgKOH/g、79mgKOH/g或80mgKOH/g等；数均分子量为1500-2000，例如可以是1500、1600、1700、1800、1900或2000等。优选地，所述聚酯多元醇的羟值为50-56mgKOH/g，例如可以是50mgKOH/g、51mgKOH/g、52mgKOH/g、53mgKOH/g、54mgKOH/g、55mgKOH/g或56mgKOH/g等；数均分子量为2300-3500，例如可以是2300、2400、2500、2600、2700、2800、2900、3000、3100、3200、3300、3400或3500等。通过不同分子量、羟值的聚醚多元醇和聚酯多元醇的合理搭配，有助于进一步提高材料的强度和回弹性能，获得综合性能更好的聚氨酯弹性体。优选地，所述聚醚多元醇选自聚氧化乙烯多元醇、聚氧化丙烯多元醇或聚四氢呋喃多元醇中的一种或至少两种的组合；所述组合典型但非限制性实例有：聚氧化乙烯多元醇与聚氧化丙烯多元醇的组合、聚氧化乙烯多元醇与聚四氢呋喃多元醇的组合、聚氧化丙烯多元醇与聚四氢呋喃多元醇的组合等。优选地，所述聚酯多元醇选自聚己内酯多元醇、聚己二酸己二醇酯多元醇、聚碳酸酯多元醇或聚碳酸亚酯多元醇中的一种或至少两种的组合；所述组合典型但非限制性实例有：聚己内酯多元醇与聚己二酸己二醇酯多元醇的组合、聚己内酯多元醇与聚碳酸酯多元醇的组合、聚己内酯多元醇与聚碳酸亚酯多元醇的组合、聚己二酸己二醇酯多元醇与聚碳酸酯多元醇的组合、聚己二酸己二醇酯多元醇与聚碳酸亚酯多元醇的组合等。作为本专利技术的优选技术方案，所述增粘树脂为马来松香树脂和/或醇酸树脂。作为本专利技术的优选技术方案，所述扩链剂选自二氯二氨基二苯甲烷(MOCA)、二甲硫基甲苯二胺(DMTDA)或二乙二醇双氨基苯甲酸酯中的一种或至少两种的组合。作为本专利技术的优选技术方案，所述酚醛树脂空心微球的粒径为1-20μm；例如可以是1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm、10μm、11μm、12μm、13μm、14μm、15μm、16μm、17μm、18μm、19μm或20μm等。作为本专利技术的优选技术方案，所述催化剂选自N,N-二甲基环己胺、双(2-二甲氨基乙基)醚或四甲基亚烷基二胺中的一种或至少两种的组合。另一方面，本专利技术提供一种上述聚氨酯弹性体材料的制备方法，包括如下步骤：(1)按配方，将低聚物多元醇、酚醛树脂空心微球和催化剂混合；(2)将步骤(1)得到的混合液与二异氰酸酯混合，反应生成聚氨酯预聚物I；(3)将步骤(2)得到的聚氨酯预聚物I与增粘树脂、扩链剂混合，反应生成聚氨酯预聚物II；(4)将步骤(3)得到的聚氨酯预聚物II熟化，得到所述用于减振器内芯的聚氨酯弹性体材料。作为本专利技术的优选本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于减振器内芯的聚氨酯弹性体材料，其特征在于，所述聚氨酯弹性体材料包括如下原料组分：二异氰酸酯、低聚物多元醇，以及占所述低聚物多元醇质量10‑20％的增粘树脂、3‑8％的扩链剂、2‑5％的酚醛树脂空心微球和0.5‑1.5％的催化剂；所述二异氰酸酯和低聚物多元醇中异氰酸酯基与羟基的摩尔比为1.15‑1.28:1。

【技术特征摘要】
1.一种用于减振器内芯的聚氨酯弹性体材料，其特征在于，所述聚氨酯弹性体材料包括如下原料组分：二异氰酸酯、低聚物多元醇，以及占所述低聚物多元醇质量10-20％的增粘树脂、3-8％的扩链剂、2-5％的酚醛树脂空心微球和0.5-1.5％的催化剂；所述二异氰酸酯和低聚物多元醇中异氰酸酯基与羟基的摩尔比为1.15-1.28:1。2.根据权利要求1所述的聚氨酯弹性体材料，其特征在于，所述二异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯或萘二异氰酸酯中的一种或至少两种的组合。3.根据权利要求1或2所述的聚氨酯弹性体材料，其特征在于，所述低聚物多元醇包括聚醚多元醇和聚酯多元醇；优选地，所述低聚物多元醇由25-50wt％的聚醚多元醇和50-75wt％的聚酯多元醇组成；优选地，所述聚醚多元醇的羟值为75-80mgKOH/g，数均分子量为1500-2000；优选地，所述聚酯多元醇的羟值为50-56mgKOH/g，数均分子量为2300-3500；优选地，所述聚醚多元醇选自聚氧化乙烯多元醇、聚氧化丙烯多元醇或聚四氢呋喃多元醇中的一种或至少两种的组合；优选地，所述聚酯多元醇选自聚己内酯多元醇、聚己二酸己二醇酯多元醇、聚碳酸酯多元醇或聚碳酸亚酯多元醇中的一种或至少两种的组合。4.根据权利要求1-3任一项所述的聚氨酯弹性体材料，其特征在于，所述增粘树脂为马来松香树脂和/或醇酸树脂。5.根据权利要求1-4任一项所述的聚氨酯弹性体材料，其特征在于，所述扩链剂选自二氯二氨基二苯甲烷、二甲硫基甲苯二胺或二乙二醇双氨基苯甲酸酯中的一种或至少两种的组合。6.根据权利要求1-5任一项所述的聚氨酯弹性体材料，其特征在于，所述酚醛树脂空心微球的粒径为1-20μm。7.根据权利要求1-6任一项所述的聚氨酯弹性体材料，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：王一良，杨博，何建雄，
申请(专利权)人：东莞市雄林新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44