遇水膨胀的聚氨酯弹性体组合物及其制备方法技术

本发明专利技术属于聚氨酯弹性体组合物领域，特别涉及一种遇水膨胀的聚氨酯弹性体组合物及其制备方法。由两种组份组成：预聚物组分：以二异氰酸酯和聚乙二醇醚为原料，反应得到异氰酸根质量含量为3.5％～6.0％的预聚物；固化剂：二胺类化合物、三元醇、聚乙二醇醚和催化剂的混合物。本发明专利技术遇水后能产生膨胀，起到很好的止水效果；有良好的填充性和粘接性，确保产品填入裂缝和空隙中，因而适用于潮湿、光滑及粗糙的表面。本发明专利技术还提供其制备方法，工艺简单合理，易于工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
遇水膨胀的聚氨酯弹性体组合物及其制备方法
本专利技术属于聚氨酯弹性体组合物领域，特别涉及一种遇水膨胀的聚氨酯弹性体组合物及其制备方法。
技术介绍
聚氨酯弹性体是介于塑料与橡胶之间的一种高分子合成材料，具有优良的耐磨性、良好的力学强度及耐油、耐低温、耐臭氧老化等性能，因而广泛用于胶辊、油封、汽车轮胎等领域。聚氨酯已深入到国民经济和人民生活中，成为一种发展迅速的合成材料。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种遇水膨胀的聚氨酯弹性体组合物，遇水后能产生膨胀，起到很好的止水效果；有良好的填充性和粘接性，确保产品填入裂缝和空隙中，适用于潮湿、光滑及粗糙的表面；本专利技术还提供其制备方法。本专利技术所述的遇水膨胀的聚氨酯弹性体组合物，由两种组份组成：预聚物组分：以二异氰酸酯和聚乙二醇醚为原料，反应得到异氰酸根质量含量为3.5％～6.0％的预聚物；固化剂：二胺类化合物、三元醇、聚乙二醇醚和催化剂的混合物。其中：聚乙二醇醚为：官能度为2、数均分子量在1000-6000范围内的聚乙二醇醚中的一种或者多种。二异氰酸酯为2，4-甲苯二异氰酸酯、2，6-甲苯二异氰酸酯、2，4-甲苯二异氰酸酯、2，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或者多种。优选地，以重量百分数计，由二异氰酸酯12.6％～25％、聚乙二醇醚57.4％～87.4％、增塑剂0％～30％反应得到异氰酸根质量含量为3.5％～6.0％的预聚物；增塑剂添加量优选为5％～30％。所述增塑剂为对苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二辛酯或邻苯二甲酸丁苄酯。固化剂以重量百分数计，由以下原料制成：二胺类化合物6.7-25％、三元醇6.7-35％、聚乙二醇醚39.7-83％和催化剂0.3-0.5％。优选地，二胺类化合物为MOCA，三元醇为PPG125，聚乙二醇醚为PEG1000或PEG2000，催化剂为铋类催化剂、锌类催化剂、锡类催化剂或汞类催化剂。本专利技术所述的遇水膨胀的聚氨酯弹性体组合物的制备方法，包括以下步骤：(1)将预聚物组分所有原料混合，在80℃-85℃反应2-3小时，真空脱除气泡，得到异氰酸根质量含量为3.5％-6.0％的预聚物组分；(2)将固化剂组分所有原料混合，脱水至水分小于0.05％，得到固化剂组份；(3)将步骤(1)得到的预聚物组分加热至80-90℃，将固化剂组分加热至60℃，将加热后的预聚物和固化剂混合，浇注到100℃-120℃的模具中，脱模，然后硫化，得到产品。得到的产品为硬度在30A～60A的聚氨酯弹性体制品。预聚物与固化剂的混合质量比为100：15-40。脱模时间为0.5-1小时，硫化温度为100℃-120℃，时间为16小时。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：(1)本专利技术所提供的是一种遇水膨胀的聚氨酯弹性体组合物，遇水后能产生膨胀，起到很好的止水效果；有良好的填充性和粘接性，确保产品填入裂缝和空隙中，因而适用于潮湿、光滑及粗糙的表面。(2)本专利技术可作为止水材料使用于土木工程中，材料一经硬化就变成复原性良好的橡胶弹性体、浸水后自身体积膨胀、以起到止水的效果，作为土木、建筑工程的水道周边止水材可以发挥优良性能、该产品的用途范围极为广泛。(3)本专利技术还提供其制备方法，工艺简单合理，易于工业化生产。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步说明。PEG1000：数均分子量1000，官能度为2，聚乙二醇醚；PEG2000：数均分子量2000，官能度为2，聚乙二醇醚；TDI-80：2，4-甲苯二异氰酸酯与2，6-甲苯二异氰酸酯TDI-100：2，4-甲苯二异氰酸酯DOTP：对苯二甲酸二辛酯MOCA：3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷PPG125：数均分子量375，聚环氧丙烷醚三元醇CAT-18：铋类催化剂。实施例1预聚物：分子量2000的聚乙二醇醚(PEG2000)66.6％、2，4-甲苯二异氰酸酯与2，6-甲苯二异氰酸酯(TDI-80)13.4％、对苯二甲酸二辛酯(DOTP)20％在83℃反应3小时真空(-0.095MPa)脱除气泡，得到异氰酸根含量为3.5％的预聚物。固化剂：MOCA26.6％、PPG12533.4％、PEG200039.7％、CAT-180.3％(质量比)混合均匀。在85℃，-0.095MPa下脱水至水分小于0.05％，得到固化剂组份。制品加工方法是预聚物加热至80℃和60℃的固化剂按100/15的比例混合，浇注到模具温度为110℃的模具上，脱模时间1.5小时,然后在120℃后硫化16小时，得到硬度为30A的聚氨酯弹性体。实施例2预聚物：分子量1000的聚乙二醇醚(PEG1000)69.3％、2，4-甲苯二异氰酸酯与2，6-甲苯二异氰酸酯(TDI-80)20.7％、对苯二甲酸二辛酯(DOTP)10％在80℃反应3小时真空(-0.095MPa)脱除气泡，得到异氰酸根含量为4％的预聚物。固化剂：MOCA6.7％、PPG12510％、PEG100083％、CAT-180.3％(质量比)混合均匀。在80℃，-0.095MPa下脱水至水分小于0.05％，得到固化剂组份。制品加工方法是预聚物加热至80℃和60℃的固化剂按100/30的比例混合，浇注到模具温度为110℃的模具上，脱模时间1小时,然后在120℃后硫化16小时，得到硬度为40A的聚氨酯弹性体。实施例3预聚物：分子量1000的聚乙二醇醚(PEG1000)69.3％、2，4-甲苯二异氰酸酯与2，6-甲苯二异氰酸酯(TDI-80)20.7％、对苯二甲酸二辛酯(DOTP)10％在85℃反应3小时真空(-0.095MPa)脱除气泡，得到异氰酸根含量为4％的预聚物。固化剂：MOCA10％、PPG1256.7％、PEG100083％、CAT-180.3％(质量比)混合均匀。在90℃，-0.095MPa下脱水至水分小于0.05％，得到固化剂组份。制品加工方法是预聚物加热至80℃和60℃的固化剂按100/30的比例混合，浇注到模具温度为110℃的模具上，脱模时间1小时,然后在120℃后硫化16小时，得到硬度为45A的聚氨酯弹性体。实施例4预聚物：分子量1000的聚乙二醇醚(PEG1000)70％、2，4-甲苯二异氰酸酯(TDI-100)25％、对苯二甲酸二辛酯(DOTP)5％在82℃反应2小时真空(-0.095MPa)脱除气泡，得到异氰酸根含量为6％的预聚物。固化剂：MOCA12.5％、PPG12512.5％、PEG100074.7％、CAT-180.3％(质量比)混合均匀。在85℃，-0.095MPa下脱水至水分小于0.05％，得到固化剂组份。制品加工方法是预聚物加热至80℃和60℃的固化剂按100/40的比例混合，浇注到模具温度为110℃的模具上，脱模时间1小时，然后在120℃后硫化16小时，得到硬度为60A的聚氨酯弹性体。实施例1-4制备得到的聚氨酯弹性体的性能测试见表1。表1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种遇水膨胀的聚氨酯弹性体组合物，其特征在于：由两种组份组成：预聚物组分：以二异氰酸酯和聚乙二醇醚为原料，反应得到异氰酸根质量含量为3.5％～6.0％的预聚物；固化剂：二胺类化合物、三元醇、聚乙二醇醚和催化剂的混合物。

【技术特征摘要】
1.一种遇水膨胀的聚氨酯弹性体组合物，其特征在于：由两种组份组成：预聚物组分：以二异氰酸酯和聚乙二醇醚为原料，反应得到异氰酸根质量含量为3.5％～6.0％的预聚物；固化剂：二胺类化合物、三元醇、聚乙二醇醚和催化剂的混合物。2.根据权利要求1所述的遇水膨胀的聚氨酯弹性体组合物，其特征在于：聚乙二醇醚为：官能度为2、数均分子量在1000-6000范围内的聚乙二醇醚中的一种或者多种。3.根据权利要求1所述的遇水膨胀的聚氨酯弹性体组合物，其特征在于：二异氰酸酯为2，4-甲苯二异氰酸酯、2，6-甲苯二异氰酸酯、2，4-甲苯二异氰酸酯、2，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或者多种。4.根据权利要求1所述的遇水膨胀的聚氨酯弹性体组合物，其特征在于：预聚物组分：以重量百分数计，由二异氰酸酯12.6％～25％、聚乙二醇醚57.4％～87.4％、增塑剂0％～30％反应得到异氰酸根质量含量为3.5％～6.0％的预聚物。5.根据权利要求4所述的遇水膨胀的聚氨酯弹性体组合物，其特征在于：增塑剂为对苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二辛酯或邻苯二甲酸丁苄酯。6.根据权利要求1所述的遇水膨胀的聚氨酯弹性体组合物，其特征在于：固...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘兆阳，王维龙，孟平，宿金明，
申请(专利权)人：山东一诺威聚氨酯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37