一种纳米二氧化硅改性聚氨酯弹性体及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种纳米二氧化硅改性聚氨酯弹性体及其制备方法。将聚醚多元醇、异氰酸酯和小分子二元醇经加成聚合反应制备聚氨酯预聚体，作为A组分；将扩链剂、硅酸乙酯和硅烷偶联剂混合均匀，纳米二氧化硅粒子由硅酸乙酯原位水解形成并被硅烷偶联剂表面疏水改性，将混合物脱除溶剂，制得B组分。将A组分和B组分按比例混匀、脱气、浇注、硫化成型，制得纳米改性聚氨酯弹性体。本发明专利技术实现了二氧化硅粒子在聚氨酯中的均匀分散，充分发挥了纳米粒子的增强效应，所制得的聚氨酯弹性体为纳米二氧化硅粒子交联，可显著改善聚氨酯弹性体的耐热性和化学稳定性；能适用于密封件对机械强度、耐磨性能、高弹性和耐油性的要求，具有广阔的市场前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于聚氨酯弹性体材料
，涉及一种改性聚氨酯弹性体的制备方法，具体涉及一种表面富含官能团的无机二氧化硅纳米粒子原位生成、改性聚氨酯弹性体的制备方法。
技术介绍
聚氨酯通常是由聚醚或聚酯大分子多元醇、多异氰酸酯及小分子多元胺或多元醇类扩链剂经加成聚合而成，其大分子链中的软硬段结构和材料的微观相分离的特征使聚氨酯具有优良的力学性能，可以制成(泡沫)塑料、弹性体、纤维、涂料和粘合剂等。其中聚氨酯弹性体是一种介于一般橡胶和塑料之间的高分子合成材料，即具有塑料的高强度、又具有橡胶的高弹性，突出的性能体现在优异的耐磨性、耐油性、耐低温、耐臭氧、耐辐射和绝热吸震的特性。因而，聚氨酯弹性体广泛应用于实心轮胎、胶带、胶辊衬里、油封、密封圈、模垫、电器元件灌封、粘合剂及涂层等领域，是建筑工业、汽车工业、航空工业等各个工业部门不可缺少的工程材料之一。随着各应用领域对材料综合性能要求的不断提高，传统聚氨酯的性能已不能满足实际应用的要求，为此人们开展了大量的研究工作改善聚氨酯弹性体的性倉泛。由于纳米填料具有小尺寸效应、表面界面效应等性质，能与聚合物基体发生强烈的界面相互作用，对聚氨本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米二氧化硅改性聚氨酯弹性体，其特征在于：所述纳米二氧化硅改性聚氨酯弹性体的硬度大于80邵A、拉伸强度为30～44MPa、拉断伸长率为260～550%、撕裂强度为70～195KN／ｍ、回弹37～48%、密度1.17g/cm3；首先以端OH的聚醚多元醇、异氰酸酯和小分子二元醇之间的依次加成聚合反应，制得端基为NCO基团的聚氨酯预聚体，作为A组分；将扩链剂加入到硅酸乙酯和硅烷偶联剂中，使硅酸乙酯原位水解形成纳米二氧化硅粒子同时被硅烷偶联剂原位表面功能改性，制得扩链剂B组分；将上述聚氨酯预聚体A组分和扩链剂B组分，按一定配比混合均匀，脱气，采用浇注喷方法注模，硫化成型后制得纳米改性聚氨酯弹性体。

【技术特征摘要】
2013.06.07 CN 201310223848.61.一种纳米二氧化硅改性聚氨酯弹性体，其特征在于:所述纳米二氧化硅改性聚氨酯弹性体的硬度大于80邵A、拉伸强度为30~44MPa、拉断伸长率为260~550%、撕裂强度为70 ~195KN / m、回弹 37 ~48%、密度 1.17g/cm3 ； 首先以端OH的聚醚多元醇、异氰酸酯和小分子二元醇之间的依次加成聚合反应，制得端基为NCO基团的聚氨酯预聚体，作为A组分；将扩链剂加入到硅酸乙酯和硅烷偶联剂中，使硅酸乙酯原位水解形成纳米二氧化硅粒子同时被硅烷偶联剂原位表面功能改性，制得扩链剂B组分；将上述聚氨酯预聚体A组分和扩链剂B组分，按一定配比混合均匀，脱气，采用浇注喷方法注模，硫化成型后制得纳米改性聚氨酯弹性体。2.根据权利要求1所述的一种纳米二氧化硅改性聚氨酯弹性体，其特征在于:所述聚氨酯预聚体A组分中的NCO基团和OH基团的摩尔比为1.1~2.0。3.制备权利要求1所述的一种纳米二氧化硅改性聚氨酯弹性体的方法，其特征在于具体制备操作步骤如下: (1)聚氨酯预聚体A组分的制备 在氮气保护下，在100g聚醚多元醇中加入14~28g异氰酸酯，开动机械搅拌，缓慢升温至80~100°C，保温反应I~3 h，加入0.5~1.2g小分子二元醇继续反应2~4 h，制得聚氨酯预聚体A组分； (2)扩链剂B组分的制备 将40g扩链剂加入 到8~IOg硅酸乙酯和1.2~2.4g硅烷偶联剂中，常温下机械搅拌3~4h混合均匀；脱除硅酸乙酯缩合反应生成的乙醇，制得扩链剂B组分； (3)将所述聚氨酯预聚体A组分和扩链剂B组分按100:10~15质量比混合均匀，脱气，加入辛酸亚锡，快速搅拌均匀，采用...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建安，祁增荣，杨建军，吴庆云，吴明元，
申请(专利权)人：安徽大学，马鞍山市荣亿密封材料有限责任公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34