隔振器用低内耗、耐介质聚氨酯弹性体材料的制备方法技术

一种隔振器用低内耗、耐介质聚氨酯弹性体材料的制备方法，该制备方法包含制备聚氨酯生胶、制备混合胶料、制备聚氨酯弹性体材料三个步骤，聚氨酯生胶含聚醚多元醇或聚酯多元醇、芳香族有机二异氰酸酯和甘油α-烯丙基醚，混合胶料含补强填料、硫化剂和促进剂，将制备出的混合胶料经出片、剪裁后放入金属模具中并在热压成型机上进行加热、加压硫化成型，加热温度控制在130~150℃，加压压力控制在8~12MPa，硫化成型时间控制在25~50min后即可制备出聚氨酯弹性体材料，消除了由于分子链不对称而导致的内耗增大因素，改善和提高了聚氨酯弹性体材料的耐介质性能。

【技术实现步骤摘要】
隔振器用低内耗、耐介质聚氨酯弹性体材料的制备方法
本专利技术属于材料制备
，尤其是一种隔振器用低内耗、耐介质聚氨酯弹性体材料的制备方法。
技术介绍
橡胶隔振器是应用最广泛的一类隔振器，具有结构紧凑、工艺性好、成本低等优点，可以根据承载设备的结构要求，硫化成任意的几何形状。一般为适应应用环境，多采用耐油性能优异的丁腈橡胶、天然橡胶。但随着橡胶隔振器使用时间的延长，将出现材料老化、性能劣化等现象，导致橡胶隔振器的使用寿命较短，仅为7~10年就出现各种形式的失效。此外，由于橡胶隔振器的贮存老化现象十分严重，进一步缩短了其使用寿命，甚至一些橡胶隔振器在安装之前就已经失效，橡胶隔振器一旦失效必须进行及时维护和更换，否则将直接影响设备的安全性，而且更换时存在难度大、费用高、机动性差等问题。也有采用以TDI和MDI作为反应原料，合成了浇注型聚氨酯弹性体材料并制造了聚氨酯隔振器，浇注型聚氨酯隔振器比橡胶隔振器承载能力大，承载范围宽，动静刚度比值小且减振效果好，但是浇注型聚氨酯弹性体材料的内耗较大，生热严重，导致其耐老化性能不足，严重影响了浇注型聚氨酯隔振器的性能，使其应用得到一定限制。
技术实现思路
针对以上存在问题，本专利技术提供了一种隔振器用低内耗、耐介质聚氨酯弹性体材料的制备方法，该方法制备出了一种力学性能优异、内耗低、耐介质的隔振器用聚氨酯弹性体材料，而且该聚氨酯弹性体材料的成型工艺简单，能够显著改善隔振器的各项性能。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：一种隔振器用低内耗、耐介质聚氨酯弹性体材料的制备方法，该制备方法包含制备聚氨酯生胶、制备混合胶料、制备聚氨酯弹性体材料三个步骤，在制备聚氨酯生胶中使用到真空烘箱和三口烧瓶，在制备混合胶料中使用到开炼机，在制备聚氨酯弹性体材料中使用到金属模具和热压成型机，具体步骤如下：制备聚氨酯生胶：先对分子量为1000~3000的聚醚多元醇或聚酯多元醇进行脱水预处理，之后在100~120℃真空烘箱中进行真空脱水2h以上，真空脱水后将100重量份的聚醚多元醇或是100重量份的聚酯多元醇置于75~115℃油浴的三口烧瓶中，对所述三口烧瓶通入纯度为99.9%的氮气并在100~300rad/min的转速下搅拌，搅拌过程中加入10~33重量份的芳香族有机二异氰酸酯并增大搅拌速度至500~1000rad/min并使两者混合反应均匀，待所述混合反应至30~50min后再加入2~6.5重量分的甘油α-烯丙基醚并继续反应20~30min将其倒出，放置于100~120℃的烘箱中加热6h以上即可制备出聚氨酯生胶；制备混合胶料：在100重量份的聚氨酯生胶中加入20~50重量份的补强填料、2~5重量份的硫化剂和5~10重量份的促进剂并在开炼机上进行混炼均匀即可制备出混合胶料；上述补强填料或是补强炭黑，或是半补强炭黑，或是气相白炭黑；上述硫化剂是粉末硫磺；上述促进剂或是促进剂D，或是促进剂M；制备聚氨酯弹性体材料：将制备出的混合胶料经出片、剪裁后放入金属模具中并在热压成型机上进行加热、加压硫化成型，加热温度控制在130~150℃，加压压力控制在8~12MPa，硫化成型时间控制在25~50min后即可制备出聚氨酯弹性体材料。上述聚醚多元醇或是聚四氢呋喃醚，或是聚氧化丙烯多元醇。上述聚酯多元醇或是聚碳酸酯多元醇，或是聚己内酯多元醇。上述芳香族有机二异氰酸酯是1，5-萘二异氰酸酯。通过以上技术方案，可达到以下技术效果：1、该聚氨酯弹性体材料的力学性能、耐水、耐油性能优异，且阻尼tanδ<0.2内耗小，适用于隔振器主体材料。2、制备方法简单可行，能够满足实际工程应用对材料性能的要求。附图说明图1是本专利技术聚氨酯弹性体材料的损耗因子与振动频率的关系示意简图。具体实施方式下表实施例1-3是制备聚氨酯生胶的配方量。将聚四氢呋喃醚PTMG在120℃下抽真空脱水2h后，按上表配方量将聚四氢呋喃醚并在氮气保护下置于100℃油浴中的三口烧瓶中，200rad/min的转速下加入1，5-萘二异氰酸酯NDI，增大搅拌速度至1000rad/min，使NDI在PTMG中混合均匀并进行反应，混合反应30min后再加入甘油α-烯丙基醚作为扩链剂，继续反应20min后将产物倒出并置于120℃的烘箱中处理6h后得到聚氨酯合成生胶。下表实施例4-6是制备混合胶料的配方量。促进剂D或促进剂M均为商品名。在开炼机上混炼均匀后并经出片、剪裁后装入金属模具中并在热压成型机上进行加热、加压硫化成型，加热温度控制在135℃，加压压力控制在10MPa，硫化成型时间控制在40min，制备出聚氨酯弹性体材料。本专利技术的聚氨酯弹性体材料其力学性能和耐介质性能见下表。从图1中可以看出：本专利技术制备的聚氨酯弹性体材料其损耗因子在10~300Hz的频率范围内，其损耗因子tanδ<0.2，说明聚氨酯弹性体材料的内部能量耗散较小，内耗较低，因而生热较小，材料耐老化和动态疲劳性能将大大改善，适合作为隔振器的材料，一方面所选用的芳香族有机二异氰酸酯是结构规整的1，5-萘二异氰酸酯，消除了由于分子链不对称而导致的内耗增大的因素；另一方面采用本专利技术所制备方法，可以有效控制聚氨酯生胶的制备过程，减少副反应发生，从而确保分子链的规整性和较高分子量，不仅使聚氨酯弹性体材料内耗较低，同时也改善和提高了聚氨酯弹性体材料的耐介质性能。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种隔振器用低内耗、耐介质聚氨酯弹性体材料的制备方法，该制备方法包含制备聚氨酯生胶、制备混合胶料、制备聚氨酯弹性体材料三个步骤，在制备聚氨酯生胶中使用到真空烘箱和三口烧瓶，在制备混合胶料中使用到开炼机，在制备聚氨酯弹性体材料中使用到金属模具和热压成型机，其特征是：制备聚氨酯生胶：先对分子量为1000~3000的聚醚多元醇或聚酯多元醇进行脱水预处理，之后在100~120℃真空烘箱中进行真空脱水2h以上，真空脱水后将100重量份的聚醚多元醇或是100重量份的聚酯多元醇置于75~115℃油浴的三口烧瓶中，对所述三口烧瓶通入纯度为99.9%的氮气并在100~300rad/min的转速下搅拌，搅拌过程中加入10~33重量份的芳香族有机二异氰酸酯并增大搅拌速度至500~1000rad/min并使两者混合反应均匀，待所述混合反应至30~50min后再加入2~6.5重量分的甘油α‑烯丙基醚并继续反应20~30min将其倒出，放置于100~120℃的烘箱中加热6h以上即可制备出聚氨酯生胶；制备混合胶料：在100重量份的聚氨酯生胶中加入20~50重量份的补强填料、2~5重量份的硫化剂和5~10重量份的促进剂并在开炼机上进行混炼均匀即可制备出混合胶料；上述补强填料或是补强炭黑，或是半补强炭黑，或是气相白炭黑；上述硫化剂是粉末硫磺；上述促进剂或是促进剂D，或是促进剂M；制备聚氨酯弹性体材料：将制备出的混合胶料经出片、剪裁后放入金属模具中并在热压成型机上进行加热、加压硫化成型，加热温度控制在130~150℃，加压压力控制在8~12MPa，硫化成型时间控制在25~50min后即可制备出聚氨酯弹性体材料。...

【技术特征摘要】
1.一种隔振器用低内耗、耐介质聚氨酯弹性体材料的制备方法，该制备方法包含制备聚氨酯生胶、制备混合胶料、制备聚氨酯弹性体材料三个步骤，在制备聚氨酯生胶中使用到真空烘箱和三口烧瓶，在制备混合胶料中使用到开炼机，在制备聚氨酯弹性体材料中使用到金属模具和热压成型机，其特征是：制备聚氨酯生胶：先对分子量为1000~3000的聚醚多元醇或聚酯多元醇进行脱水预处理，之后在100~120℃真空烘箱中进行真空脱水2h以上，真空脱水后将100重量份的聚醚多元醇或是100重量份的聚酯多元醇置于75~115℃油浴的三口烧瓶中，对所述三口烧瓶通入纯度为99.9%的氮气并在100~300rad/min的转速下搅拌，搅拌过程中加入10~33重量份的芳香族有机二异氰酸酯并增大搅拌速度至500~1000rad/min并使两者混合反应均匀，待所述混合反应至30~50min后再加入2~6.5重量分的甘油α...

【专利技术属性】
技术研发人员：王雯霏，刘正，马玉亮，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七二五研究所，
类型：发明
国别省市：河南;41