一种高断裂伸长率聚氨酯及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高断裂伸长率聚氨酯，属于聚氨酯制备技术领域，所述的高断裂伸长率聚氨酯，包括以下原料：聚氨酯、乙二醇乙醚、氯丁橡胶、乙丙橡胶、端羧基丁腈橡胶、三元乙丙橡胶、环氧树脂、乙酸乙酯、丙二醇乙醚、N‑甲基吡咯烷酮、丙基苯醚、十八烷基三甲基氯化铵、十二烷基苯磺酸钠、异噻唑啉酮、气相白炭黑、硅酸铝、硬脂酸、二硫化钼、石英粉、膨润土、氧化锌、硫磺、硝化纤维素、氧化镁、醋酸丁酯纤维素、纳米二氧化硅、硅烷偶联剂KH‑560、抗断裂改性助剂，所述的高断裂伸长率聚氨酯是经过制备基料、制备改性料，并将基料、改性料等物料混合等步骤制成的。本发明专利技术制备得到的聚氨酯具有优异的断裂伸长率。

【技术实现步骤摘要】
一种高断裂伸长率聚氨酯及其制备方法
本专利技术涉及聚氨酯制备工艺的
，尤其涉及一种高断裂伸长率聚氨酯及其制备方法。
技术介绍
聚氨酯，是在大分子主链中含有氨基甲酸酯基的聚合物称为聚氨基甲酸酯，聚氨酯分为聚酯型聚氨酯和聚醚型聚氨酯两大类。聚氨酯具有很多优异的性能，所以其具有广泛的用途。中国专利申请文献“一种聚氨酯材料及其制备方法(申请公布号：CN106751734A)”公开了一种聚氨酯材料及其制备方法，该聚氨酯材料主要由有机硅改性聚氨酯预聚体作为原料制备而成，游离异氰酸含量低，绿色环保，而且力学强度高，产品稳定性好，施工成型后不起泡，粘结力强，可作为一种性能优良的球场塑胶材料，该聚氨酯预聚体的制备过程中所使用的聚碳酸亚丙酯多元醇是以二氧化碳为原料，成本低廉，规模生产后对环境保护、节能减排均具有重要意义，可广泛应用于传统胶黏剂、密封胶、涂料、弹性体的生产等诸多领域。但是其断裂伸长率却无法满足实际使用时的需求。
技术实现思路
为解决
技术介绍
中存在的技术问题，本专利技术提出一种高断裂伸长率聚氨酯及其制备方法，以解决在中国专利申请文献“一种聚氨酯材料及其制备方法(申请公布号：CN106751734A)”公开的聚氨酯断裂伸长率不足的问题。本专利技术提出的一种高断裂伸长率聚氨酯，包括以下原料：聚氨酯、乙二醇乙醚、氯丁橡胶、乙丙橡胶、端羧基丁腈橡胶、三元乙丙橡胶、环氧树脂、乙酸乙酯、丙二醇乙醚、N-甲基吡咯烷酮、丙基苯醚、十八烷基三甲基氯化铵、十二烷基苯磺酸钠、异噻唑啉酮、气相白炭黑、硅酸铝、硬脂酸、二硫化钼、石英粉、膨润土、氧化锌、硫磺、硝化纤维素、氧化镁、醋酸丁酯纤维素、纳米二氧化硅、硅烷偶联剂KH-560、抗断裂改性助剂；所述醋酸丁酯纤维素、纳米二氧化硅、硅烷偶联剂KH-560、抗断裂改性助剂的重量比为(3-5)：(4-6)：(1-3)：(8-16)。进一步的，所述醋酸丁酯纤维素、纳米二氧化硅、硅烷偶联剂KH-560、抗断裂改性助剂的重量比为4：5：2：12。进一步的，以重量份为单位，包括以下原料：聚氨酯60-80份、乙二醇乙醚10-20份、氯丁橡胶4-8份、乙丙橡胶3-9份、端羧基丁腈橡胶2-5份、三元乙丙橡胶1-4份、环氧树脂3-5份、乙酸乙酯2-6份、丙二醇乙醚1-5份、N-甲基吡咯烷酮4-6份、丙基苯醚2-5份、十八烷基三甲基氯化铵1-5份、十二烷基苯磺酸钠3-5份、异噻唑啉酮2-4份、气相白炭黑3-6份、硅酸铝2-6份、硬脂酸1-4份、二硫化钼3-5份、石英粉3-6份、膨润土2-5份、氧化锌1-5份、硫磺3-5份、硝化纤维素1-4份、氧化镁2-6份、醋酸丁酯纤维素3-5份、纳米二氧化硅4-6份、硅烷偶联剂KH-5601-3份、抗断裂改性助剂8-16份。进一步的，所述抗断裂改性助剂的原料按重量份包括：竹粉10-20份、质量分数5-15％的氢氧化钠溶液4-8份、硅烷偶联剂KH-5703-9份、十二烷基苯磺酸钠2-5份、去离子水6-9份、纳米碳酸钙3-6份、丙烯酸丁酯2-6份、过硫酸钾1-4份、质量分数为4-8％的硫酸铝水溶液3-6份、质量百分数为4-6％的盐酸溶液2-5份、氨基甲酸酯1-4份、丙烯酸异丙酯3-5份、聚对苯撑苯并二唑纤维4-8份。进一步的，所述抗断裂改性助剂按如下工艺进行制备：将竹粉过90-120目筛，然后浸入质量分数5-15％的氢氧化钠溶液中，升温至70-90℃，保温20-40min，继续升温至100-110℃，干燥20-40min然后加入硅烷偶联剂KH-570混合均匀，于1500-2500r/min转速搅拌1-3h，然后升温至100-120℃，干燥2-5h，接着加入十二烷基苯磺酸钠和去离子水混合均匀，搅拌2-4min，然后加入纳米碳酸钙，在超声波下搅拌均匀，然后加热至65-75℃，然后加入丙烯酸丁酯和过硫酸钾混合均匀，反应1-3h，然后滴加质量分数为4-8％的硫酸铝水溶液，破乳，过滤，水洗后在45-55℃真空烘箱中干燥5-7h，冷却至室温，然后于煅烧炉中在820-920℃下煅烧2-5h，冷却，放入质量百分数为4-6％的盐酸溶液中浸泡1-3h，过滤取出，用清水洗净烘干，粉碎后加入氨基甲酸酯、丙烯酸异丙酯和聚对苯撑苯并二唑纤维混合均匀，升温至110-130℃，保温10-30min，于650-850r/min转速搅拌20-30min，冷却至至室温即得抗断裂改性助剂。本专利技术还提供一种高断裂伸长率聚氨酯的制备方法，包括如下步骤：S1、将聚氨酯、乙二醇乙醚、氯丁橡胶、乙丙橡胶、端羧基丁腈橡胶、三元乙丙橡胶、环氧树脂、乙酸乙酯混合均匀，于450-650r/min转速搅拌30-50min，升温至60-80℃，保温10-20min，然后加入丙二醇乙醚、N-甲基吡咯烷酮、丙基苯醚、十八烷基三甲基氯化铵、十二烷基苯磺酸钠、异噻唑啉酮、气相白炭黑、硅酸铝、硬脂酸、二硫化钼、石英粉、膨润土、氧化锌、硫磺、硝化纤维素、氧化镁混合均匀，球磨后冷却至室温得到基料；S2、将醋酸丁酯纤维素、纳米二氧化硅、硅烷偶联剂KH-560、抗断裂改性助剂混合均匀，升温至90-100℃，保温10-30min，冷却至室温得到改性料；S3、将基料升温至80-90℃，保温20-40min，接着加入改性料混合均匀，降温至60-70℃，保温15-25min，接着于2500-3500r/min转速搅拌15-25min，冷却至室温得到高断裂伸长率聚氨酯。本专利技术具有以下有益效果：(1)由实施例1-3和对比例6的数据可见，施用实施例1-3高断裂伸长率聚氨酯的断裂伸长率显著提高；同时由实施例1-3的数据可见，实施例1为最优实施例。(2)由实施例1和对比例1-5的数据可见，醋酸丁酯纤维素、纳米二氧化硅、硅烷偶联剂KH-560、抗断裂改性助剂同时添加在制备高断裂伸长率聚氨酯中起到了协同作用，显著提高了高断裂伸长率聚氨酯的断裂伸长率，这可能是：醋酸丁酯纤维素、纳米二氧化硅、硅烷偶联剂KH-560、抗断裂改性助剂作为改性体系运用到聚氨酯的制备中，利用了硅烷偶联剂KH-560的接枝改性作用，实现了醋酸丁酯纤维素、纳米二氧化硅和抗断裂改性助剂表面的羟基与聚氨酯的基料实现接枝，赋予了聚氨酯优异的断裂伸长率，同时利用了抗断裂改性助剂的耐热增强作用，其中抗断裂改性助剂通过将将竹粉过筛，然后浸入质量分数5-15％的氢氧化钠溶液中，升温，保温，继续升温，干燥然后加入硅烷偶联剂KH-570混合均匀，搅拌，然后升温，干燥，接着加入十二烷基苯磺酸钠和去离子水混合均匀，搅拌，然后加入纳米碳酸钙，在超声波下搅拌均匀，然后加热，然后加入丙烯酸丁酯和过硫酸钾混合均匀，反应，然后滴加硫酸铝水溶液，破乳，过滤，水洗后在真空烘箱中干燥，冷却至室温，然后于煅烧炉中在820-920℃下煅烧，冷却，放入盐酸溶液中浸泡，过滤取出，用清水洗净烘干，粉碎后加入氨基甲酸酯、丙烯酸异丙酯和聚对苯撑苯并二唑纤维混合均匀，升温，保温，搅拌，冷却至至室温即得抗断裂改性助剂，运用到本专利技术聚氨酯的制备中，在硅烷偶联剂KH-560的作用下，实现了与聚氨酯的主料进行接枝结合，有效提高了聚氨酯的断裂伸长率。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术做出详细说明，应当了解，实施例只用于说明本专利技术，而不是用于对本专利技术进行限定，任何在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高断裂伸长率聚氨酯，其特征在于，包括以下原料：聚氨酯、乙二醇乙醚、氯丁橡胶、乙丙橡胶、端羧基丁腈橡胶、三元乙丙橡胶、环氧树脂、乙酸乙酯、丙二醇乙醚、N‑甲基吡咯烷酮、丙基苯醚、十八烷基三甲基氯化铵、十二烷基苯磺酸钠、异噻唑啉酮、气相白炭黑、硅酸铝、硬脂酸、二硫化钼、石英粉、膨润土、氧化锌、硫磺、硝化纤维素、氧化镁、醋酸丁酯纤维素、纳米二氧化硅、硅烷偶联剂KH‑560、抗断裂改性助剂；所述醋酸丁酯纤维素、纳米二氧化硅、硅烷偶联剂KH‑560、抗断裂改性助剂的重量比为(3‑5)：(4‑6)：(1‑3)：(8‑16)。

【技术特征摘要】
1.一种高断裂伸长率聚氨酯，其特征在于，包括以下原料：聚氨酯、乙二醇乙醚、氯丁橡胶、乙丙橡胶、端羧基丁腈橡胶、三元乙丙橡胶、环氧树脂、乙酸乙酯、丙二醇乙醚、N-甲基吡咯烷酮、丙基苯醚、十八烷基三甲基氯化铵、十二烷基苯磺酸钠、异噻唑啉酮、气相白炭黑、硅酸铝、硬脂酸、二硫化钼、石英粉、膨润土、氧化锌、硫磺、硝化纤维素、氧化镁、醋酸丁酯纤维素、纳米二氧化硅、硅烷偶联剂KH-560、抗断裂改性助剂；所述醋酸丁酯纤维素、纳米二氧化硅、硅烷偶联剂KH-560、抗断裂改性助剂的重量比为(3-5)：(4-6)：(1-3)：(8-16)。2.根据权利要求1所述的高断裂伸长率聚氨酯，其特征在于，所述醋酸丁酯纤维素、纳米二氧化硅、硅烷偶联剂KH-560、抗断裂改性助剂的重量比为4：5：2：12。3.根据权利要求1或2所述的高断裂伸长率聚氨酯，其特征在于，以重量份为单位，包括以下原料：聚氨酯60-80份、乙二醇乙醚10-20份、氯丁橡胶4-8份、乙丙橡胶3-9份、端羧基丁腈橡胶2-5份、三元乙丙橡胶1-4份、环氧树脂3-5份、乙酸乙酯2-6份、丙二醇乙醚1-5份、N-甲基吡咯烷酮4-6份、丙基苯醚2-5份、十八烷基三甲基氯化铵1-5份、十二烷基苯磺酸钠3-5份、异噻唑啉酮2-4份、气相白炭黑3-6份、硅酸铝2-6份、硬脂酸1-4份、二硫化钼3-5份、石英粉3-6份、膨润土2-5份、氧化锌1-5份、硫磺3-5份、硝化纤维素1-4份、氧化镁2-6份、醋酸丁酯纤维素3-5份、纳米二氧化硅4-6份、硅烷偶联剂KH-5601-3份、抗断裂改性助剂8-16份。4.根据权利要求1-3任一项所述的高断裂伸长率聚氨酯，其特征在于，所述抗断裂改性助剂的原料按重量份包括：竹粉10-20份、质量分数5-15％的氢氧化钠溶液4-8份、硅烷偶联剂KH-5703-9份、十二烷基苯磺酸钠2-5份、去离子水6-9份、纳米碳酸钙3-6份、丙烯酸丁酯2-6份、过硫酸钾1-4份、质量分数为4-8％的硫酸铝水溶液3-6份、质量百分数为4-6％的盐酸溶液2-5份、氨基甲酸酯1-4份、丙烯酸异丙酯3-5份、聚对苯撑苯并二唑纤维4-8份。5.根据权利要求1-4任一项所述的高断裂伸长率...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁中余，姚海波，余招敏，
申请(专利权)人：安徽天择化工有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34