一种减震吸能聚氨酯材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种减震吸能聚氨酯材料及其制备方法，所述聚氨酯材料由包含A异氰酸酯反应性组分和B异氰酸酯组分的原料反应得到，所述A异氰酸酯反应性组分包含：A1多元醇组分、A2发泡剂、A3催化剂；其中A1多元醇组分包含质量比例不少于50％的生物基多元醇；所制备的聚氨酯材料减震吸能效果较好，综合性能优异，绿色环保。所述制备方法简便易行。

Damping energy absorbing polyurethane material and preparation method thereof

The invention provides a damping energy absorption polyurethane material and a preparation method. The polyurethane material is reacted by the raw material containing the A isocyanate reactivity component and the B isocyanate component. The A isocyanate reactivity component includes the A1 polyol component, the A2 foaming agent, and the A3 catalyst, and the A1 polyol component contains the substance. The biomass based polyols with a ratio of not less than 50%, the polyurethane material prepared by the invention has better effect of absorbing and absorbing energy, and has excellent comprehensive performance and environmental protection. The preparation method is simple and easy.

【技术实现步骤摘要】
一种减震吸能聚氨酯材料及其制备方法
本专利技术涉及一种减震吸能聚氨酯材料，尤其是一种生物基减震吸能聚氨酯材料，以及所述材料的制备方法和用途。
技术介绍
随着现代社会的不断发展，振动和噪音所导致的危害愈来愈引起人们的重视，这些振动和噪音不仅危害人类身心健康，同时造成机械设备、仪表管路等的损坏。为了消除振动、噪声造成的不良后果，必须采用各种控制技术手段，其中使用最广泛、最有效的方法就是使用高阻尼减震材料。高阻尼减震材料通常是高分子材料，具有弹性和粘性双重特性，这是由高分子材料的分子结构特性决定的。材料的阻尼较高，能大大衰减振动，帮助系统越过共振区，阻尼越大共振振幅就越小，也就是说材料的损耗因子(tan值)较大，材料的粘性越好，减震效果也越好。但是材料在保持较好减震效果的同时还要有一定的机械强度，因此材料的损耗因子应当处于合适的范围。聚氨酯材料作为常用的一类减震吸能材料，具有适合的粘弹性，且应用广泛，但传统聚氨酯材料是以石油基聚醚或聚酯多元醇，和异氰酸酯反应制备而成，随着石油/石化资源的不断减少，环境污染不断加重，以可再生生物质资源代替石油基多元醇逐渐得到重视和发展。专利CN201611225743.4公开了一种聚氨酯减震材料及其制备方法，该方法为混炼聚氨酯工艺，工艺相对复杂，且混炼温度至少需要150℃以上，能耗较大。专利CN201280025606.X公开了含有蓖麻油的高回弹性聚氨酯泡沫，该专利技术中蓖麻油的使用量最高为30％，可降解成分较少，环保性还可以进一步提高。因此，需要提供一种生物基成分含量较高的、减震吸能效果较好、综合性能优异的材料，来解决现有技术中存在的问题。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种生物基成分含量高、减震吸能效果较好、综合性能优异的聚氨酯材料，以及所述聚氨酯材料的制备方法。为解决以上技术问题，本专利技术所述技术方案如下。一种减震吸能聚氨酯材料，由包含A异氰酸酯反应性组分和B异氰酸酯组分的原料反应得到，所述A异氰酸酯反应性组分包含：A1多元醇组分、A2发泡剂、A3催化剂；其中所述A1多元醇组分中包含生物基多元醇，所述生物基多元醇含量大于等于50％，优选大于等于85％，更优选等于100％，以所述A1多元醇组分的总质量计。本专利技术所述生物基多元醇指的是含有羟基的天然化合物、或所述天然化合物的分离物、或所述天然化合物的衍生物，这类物质可以单独或组合使用。可以列举的生物基多元醇的实例包括但不限于蓖麻油、大豆油、葵花籽油、菜籽油、亚麻籽油、棉籽油、桐油、棕榈油、罂粟籽油、玉米油、花生油等，以及上述物质的分离物或衍生物。这类物质可以单独或组合使用。作为本专利技术优选的技术方案，所述生物基多元醇为蓖麻油。需要说明的是，所述A1多元醇组分中的生物基多元醇含量不为100％时，剩余部分为所述生物基多元醇之外的其他多元醇，所述其他多元醇可以选择本领域常用的多元醇，如聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇等，这类多元醇可以单独或组合使用。所述B异氰酸酯组分NCO含量为18～33wt％，优选22～32wt％。所述B异氰酸酯组分可以选择任何本领域常用的有机异氰酸酯，其实例包括但不限于甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、多苯基甲烷多异氰酸酯(PMDI)、1,5-萘二异氰酸酯(NDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、甲基环己基二异氰酸酯、4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、对苯二异氰酸酯(PPDI)、对苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)、四甲基二亚甲基二异氰酸酯(TMXDI)等，以及这类异氰酸酯的衍生物。上述有机异氰酸酯可以单独或组合使用。所述B异氰酸酯组分的获取途径可以通过商业采购，也可以通过本领域常用的方法制备。作为本专利技术优选的技术方案，所述B异氰酸酯组分包含：B1氨酯改性异氰酸酯，占所述B异氰酸酯组分总质量的40～100％，优选60～85％；B2甲苯二异氰酸酯，占所述B异氰酸酯组分总质量的0～20％，优选5～10％；B3碳化二亚胺改性异氰酸酯，占所述B异氰酸酯组分总质量的0～40％，优选5～30％；B4多亚甲基多苯基多异氰酸酯，占所述B异氰酸酯组分总质量的0～30％，优选5～15％。所述B1氨酯改性异氰酸酯、B2甲苯二异氰酸酯、B3碳化二亚胺改性异氰酸酯、B4多亚甲基多苯基多异氰酸酯的获取途径可以通过商业采购获得，也可以通过本领域熟知的方法制备得到。本专利技术的一个优选实例中，所述B1氨酯改性异氰酸酯由B11多元醇和B12异氰酸酯反应得到。所述B11多元醇可以选择本领域常用的多元醇，如聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚醚碳酸酯多元醇、小分子醇等，这类多元醇可以单独或组合使用。其他本领域常用的多元醇也可以用于本专利技术。作为本专利技术优选的技术方案，所述B11多元醇为数均分子量50～10000、平均官能度2～4的聚醚多元醇。所述B12异氰酸酯可以选择任何本领域常用的有机异氰酸酯，其实例包括但不限于甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、多苯基甲烷多异氰酸酯(PMDI)、1,5-萘二异氰酸酯(NDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、甲基环己基二异氰酸酯、4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、对苯二异氰酸酯(PPDI)、对苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)、四甲基二亚甲基二异氰酸酯(TMXDI)等，以及这类异氰酸酯的多聚体。上述有机异氰酸酯可以单独或组合使用。所述B12异氰酸酯的获取途径可以通过商业采购，也可以通过本领域常用的方法制备。作为本专利技术优选的技术方案，所述B12异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯。需要说明的是，本专利技术所述的任何有机异氰酸酯，其成分为任一异构体或多种异构体的混合物，并不影响本专利技术的实施。本专利技术的一个优选实例中，所述B12异氰酸酯为二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯和二苯基甲烷-2,4-二异氰酸酯的混合物，其中，二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯占所述B12异氰酸酯总质量的80～100％，优选90～100％。在本专利技术的一个优选实例中，所述B1氨酯改性异氰酸酯的制备过程中还使用了B13扩链剂，所述B13扩链剂可以采用本领域常用的扩链剂，可以列举的实例包括但不限于乙二醇、丙二醇、二乙二醇、二丙二醇、丁二醇、一缩二乙二醇、一缩二丙二醇、环己二醇、氢化双酚A等，这类扩链剂可以单独或组合使用。所述B1氨酯改性异氰酸酯的制备中，未说明的参数、工艺、步骤等，均可按照本领域常用的方法进行，不影响本专利技术的实施。所述A2发泡剂可以选择本领域常用的化学或物理发泡剂，可以列举的实例包括但不限于水、一氯二氟代甲烷、一氯一氟代甲烷、二氯二氟代甲烷、三氯氟代甲烷、丁烷、戊烷、环戊烷、己烷、环己烷、庚烷、空气、CO2、N2等，这类发泡剂可以单独或组合使用。优选地，所述A2发泡剂为水。所述A3催化剂可以选择本领域常用的催化剂，例如胺类催化剂、有机金属类催化剂等，可以列举的实例包括但不限于双(二甲氨基乙基)醚、三乙基胺、三丁基胺、三亚乙基二胺、二甲基乙醇胺、N-乙基吗啉、N,N,N’,N’-四甲基-乙二胺、五甲基二亚乙基-三胺、N,N-甲基苯胺、N,N-二甲基苯胺、乙酸锡(II)、辛酸锡(II)、乙基己酸锡、月桂酸锡、二丁基氧化锡、二丁基二氯化锡、二丁基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种减震吸能聚氨酯材料，其特征在于，由包含A异氰酸酯反应性组分和B异氰酸酯组分的原料反应得到，所述A异氰酸酯反应性组分包含：A1多元醇组分、A2发泡剂、A3催化剂；其中所述A1多元醇组分中包含生物基多元醇，所述生物基多元醇含量大于等于50％，优选大于等于85％，更优选等于100％，以所述A1多元醇组分的总质量计；优选地，所述生物基多元醇为蓖麻油。

【技术特征摘要】
1.一种减震吸能聚氨酯材料，其特征在于，由包含A异氰酸酯反应性组分和B异氰酸酯组分的原料反应得到，所述A异氰酸酯反应性组分包含：A1多元醇组分、A2发泡剂、A3催化剂；其中所述A1多元醇组分中包含生物基多元醇，所述生物基多元醇含量大于等于50％，优选大于等于85％，更优选等于100％，以所述A1多元醇组分的总质量计；优选地，所述生物基多元醇为蓖麻油。2.根据权利要求1所述的聚氨酯材料，其特征在于，所述B异氰酸酯组分NCO含量为18～33wt％，优选22～32wt％；优选地，所述B异氰酸酯组分包含：B1氨酯改性异氰酸酯，占所述B异氰酸酯组分总质量的40～100％，优选60～85％；B2甲苯二异氰酸酯，占所述B异氰酸酯组分总质量的0～20％，优选5～10％；B3碳化二亚胺改性异氰酸酯，占所述B异氰酸酯组分总质量的0～40％，优选5～30％；B4多亚甲基多苯基多异氰酸酯，占所述B异氰酸酯组分总质量的0～30％，优选5～15％。3.根据权利要求2所述的聚氨酯材料，其特征在于，所述B1氨酯改性异氰酸酯由B11多元醇和B12异氰酸酯反应得到；优选地，所述B11多元醇为数均分子量50～10000、平均官能度2～4的聚醚多元醇；优选地，所述B12异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯。4.根据权利要求2～3任一项所述的聚氨酯材料，其特征在于，所述B1氨酯改性异氰酸酯的制备过程中还使用了B13扩链剂。5.根据权利要求1～4任一项所述的聚氨酯材料，其特征在于，所述A2发泡剂选自水、一氯二氟代甲烷、一氯一氟代甲烷、二氯二氟代甲烷、三氯氟代甲烷、丁烷...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘新建，王玉领，徐志磊，
申请(专利权)人：万华化学北京有限公司，万华化学集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11