一种抗冲聚氨酯弹性体、抗冲击板及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种抗冲聚氨酯弹性体、抗冲击板及其制备方法和应用。本发明专利技术的抗冲聚氨酯弹性体是由异氰酸酯组份和胺固化剂组份制备得到，所述异氰酸酯组份是由包括异氰酸酯单体、聚醚多元醇及催化剂在内的组分制备得到，所述胺固化剂组分是由包括胺类扩链剂、偶联剂预处理的气凝胶和功能助剂在内的组分混合得到。本发明专利技术的抗冲聚氨酯弹性体硬度适中、机械性能高、弹性好、抗冲击性能好，适于应用在苛刻的冲击领域中，并且本发明专利技术的抗冲击板可以有效缓冲重物以一定的速度撞击时产生的冲击力。缓冲重物以一定的速度撞击时产生的冲击力。

【技术实现步骤摘要】
一种抗冲聚氨酯弹性体、抗冲击板及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及聚氨酯弹性体
，具体是涉及一种抗冲聚氨酯弹性体、抗冲击板及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]从目前查询到的资料来看，很多冲击领域安装了聚乙烯板材或聚苯乙烯板材类的高分子材料，如聚乙烯交通围栏、矿山卸料斗、护舷板、工程车支腿垫板等领域。这类材料分子量高，属脆性材料，其板材无弹性、韧性低，当冲击物质重、冲击速度快，即瞬间冲击能量较大时，这类板材没有缓冲效果，抗冲击性差。
[0003]在冲击测试领域，目前大都采用摆锤试验机和落锤试验机进行测试，测试试样较小，冲击能量较小，不适用于冲击面积大、冲击能量大的测试，无法模拟实际冲击状态。
[0004]因此，目前急需一种韧性好、可以有效缓冲瞬间冲击能量大的材料。

技术实现思路

[0005]为解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种抗冲聚氨酯弹性体、抗冲击板及其制备方法和应用。本专利技术的聚氨酯弹性体硬度适中、机械性能高、弹性好、抗冲击性能好。本专利技术的抗冲击性能优异的聚氨酯弹性体适于应用在苛刻的冲击领域中，抗冲击板可以有效缓冲重物以一定的速度撞击时产生的冲击力。
[0006]本专利技术的目的之一是提供一种抗冲聚氨酯弹性体。
[0007]所述聚氨酯弹性体是由异氰酸酯组份和胺固化剂组份制备得到；
[0008]所述异氰酸酯组份是由包括异氰酸酯单体、聚醚多元醇及催化剂在内的组分制备得到；
[0009]各组分按重量份数计，
[0010]异氰酸酯单体100重量份；
[0011]聚醚多元醇25～40重量份；优选为27～38重量份；
[0012]催化剂0.01～0.1重量份；优选为0.03～0.08重量份；
[0013]所述胺固化剂组分是由包括胺类扩链剂、偶联剂预处理的气凝胶和功能助剂在内的组分混合得到；
[0014]以异氰酸酯单体为100重量份计，
[0015]胺类扩链剂30～60重量份；优选为45～60重量份；
[0016]偶联剂预处理的气凝胶0.02～0.15重量份；优选为0.04～0.08重量份；
[0017]功能助剂0.5～1.5重量份；优选为0.8～1.2重量份；
[0018]所述异氰酸酯组份的异氰酸根含量为异氰酸酯组份总重量的3.0～10.0wt％，优选为3.0～4.0wt％；
[0019]所述异氰酸酯组份中异氰酸根基团和胺固化剂组分中胺基基团的摩尔比为1.00～1.07，优选为1.02～1.05；
[0020]所述异氰酸酯组份和所述胺固化剂组份的重量比为100
：
30～50，优选为100
：
35～45。
[0021]本专利技术的一种优选地实施方式中，
[0022]所述异氰酸酯组份中还加入小分子二醇，所述小分子二醇为丁二醇、三羟甲基丙烷中的至少一种，以异氰酸酯单体为100重量份计，小分子二醇为1.0～3.0重量份；和/或，
[0023]所述异氰酸酯单体官能团为2～3，优选为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、环己烷二亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、1,4
‑
环己烷二异氰酸酯、三甲基
‑
1,6
‑
六亚甲基二异氰酸酯、甲基环己基二异氰酸酯中的至少一种；和/或，
[0024]所述聚醚多元醇羟基官能度为2～3，羟基当量为500～2500，优选为聚四氢呋喃醚二醇、聚环氧丙烷醚二元醇中的至少一种；和/或，
[0025]所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、辛癸酸铋中的至少一种；和/或，
[0026]所述胺类扩链剂为伯胺类扩链剂、仲胺类扩链剂中的至少一种，优选为二乙基甲苯二胺、4,4'
‑
二胺基二环己基甲烷、3,3'
‑
二甲基
‑
4,4
‑
二氨基二环己基甲烷、异氟尔酮二胺、3,3'
‑
二氯
‑
4,4'
‑
二氨基二苯基甲烷、聚四亚甲基醚二醇
‑
双(对氨基苯甲酸)酯中的至少一种；和/或，
[0027]所述偶联剂预处理的气凝胶中的偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂中的一种或几种，优选为KH550、KH560、KH570、JTW
‑
105、JTW
‑
130、JTW
‑
311中的一种或几种；所述偶联剂预处理的气凝胶中的气凝胶为二氧化硅气凝胶，优选为气凝胶微粉KPore
‑
G500P、气凝胶微粉KPore
‑
G500、气凝胶微粉KPore
‑
G800、气凝胶粉体AG
‑
D中的一种或几种；所述偶联剂与气凝胶的质量比为1：(1～1.5)；所述偶联剂预处理的气凝胶的制备方法为：把偶联剂和醋酸丁酯溶剂按照质量比1︰35～45在密闭容器中混合均匀后开始自密闭容器顶部向底部即自上向下进行雾化，雾化温度为90～110℃，同时不断高速搅拌密闭容器底部的气凝胶，转速在500～1000转/分钟，使被雾化后的偶联剂和醋酸丁酯的混合液体均匀包裹在气凝胶的表面，之后放入50～60℃恒温烘箱中2～8小时，溶剂醋酸丁酯挥发完全，即得所述偶联剂预处理的气凝胶；和/或，
[0028]所述功能助剂可采用本领域现有技术中的常规功能助剂，优选为消泡剂、分散剂、偶联剂、流平剂、抗氧剂、紫外线稳定剂、附着力促进剂中的至少一种。
[0029]本专利技术的目的之二是提供一种本专利技术的目的之一的聚氨酯弹性体的制备方法。
[0030]所述方法包括：
[0031](1)聚氨酯弹性体浇注料的制备
[0032]a.将异氰酸酯单体、聚醚多元醇及催化剂按所述用量比反应得到所述异氰酸酯组份；
[0033]b.将胺类扩链剂、偶联剂预处理的气凝胶和功能助剂按所述用量比混合后得到所述胺固化剂组份；
[0034](2)将所述异氰酸酯组份和胺固化剂组份按所述用量比混合后浇注在模具里，恒温后脱模得到半成品；
[0035](3)熟化
[0036]将脱模后的半成品进行熟化后得到所述聚氨酯弹性体。
[0037]本专利技术的一种优选地实施方式中，
[0038]步骤(1)a中，
[0039]反应温度为89～93℃；反应时间为2.5～3小时；
[0040]步骤(2)中，
[0041]恒温温度为80～90℃；恒温时间为2～3小时；
[0042]步骤(3)中，
[0043]熟化温度为115～120℃；熟化时间为10～12小时。
[0044]本专利技术的目的之三是提供一种包含本专利技术的目的之一的聚氨酯弹性体或由本专利技术的目的之二的方法制备的聚氨酯弹性体的抗冲击板。
[0045]所述抗冲击板是由聚氨酯弹性体、经过表面处理的金属底材制备得到；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗冲聚氨酯弹性体，其特征在于：所述聚氨酯弹性体是由异氰酸酯组份和胺固化剂组份制备得到；所述异氰酸酯组份是由包括异氰酸酯单体、聚醚多元醇及催化剂在内的组分制备得到；各组分按重量份数计，异氰酸酯单体
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100重量份；聚醚多元醇
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25～40重量份；催化剂
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0.01～0.1重量份；所述胺固化剂组分是由包括胺类扩链剂、偶联剂预处理的气凝胶和功能助剂在内的组分混合得到；以异氰酸酯单体为100重量份计，胺类扩链剂
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30～60重量份；偶联剂预处理的气凝胶0.02～0.15重量份；功能助剂
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0.5～1.5重量份；所述异氰酸酯组份的异氰酸根含量为异氰酸酯组份总重量的3.0～10.0wt％；所述异氰酸酯组份中异氰酸根基团和胺固化剂组分中胺基基团的摩尔比为1.00～1.07；所述异氰酸酯组份和所述胺固化剂组份的重量比为100
：
30～50。2.如权利要求1所述的聚氨酯弹性体，其特征在于：各组分按重量份数计，异氰酸酯单体
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100重量份；聚醚多元醇
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27～38重量份；催化剂
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0.03～0.08重量份；以异氰酸酯单体为100重量份计，胺类扩链剂
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45～60重量份；偶联剂预处理的气凝胶
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0.04～0.08重量份；功能助剂
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0.8～1.2重量份；所述异氰酸酯组份和所述胺固化剂组份的重量比为100
：
35～45。3.如权利要求1所述的聚氨酯弹性体，其特征在于：所述异氰酸酯组份中还加入小分子二醇，所述小分子二醇为丁二醇、三羟甲基丙烷中的至少一种；和/或，所述异氰酸酯单体官能团为2～3，优选为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、环己烷二亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、1,4
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环己烷二异氰酸酯、三甲基
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1,6
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六亚甲基二异氰酸酯、甲基环己基二异氰酸酯中的至少一种；和/或，所述聚醚多元醇羟基官能度为2～3，羟基当量为500～2500，优选为聚四氢呋喃醚二醇、聚环氧丙烷醚二元醇中的至少一种；和/或，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、辛癸酸铋中的至少一种；和/或，所述胺类扩链剂为伯胺类扩链剂、仲胺类扩链剂中的至少一种，优选...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢伟，陈酒姜，孟庆莉，孙汉军，吕晓峰，崔云霞，
申请(专利权)人：海洋化工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：