一种高硬度阻燃聚氨酯发泡原材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高硬度阻燃聚氨酯发泡原材料的制备方法，属于汽车配件材料技术领域，将聚醚多元醇、含脲二醇化合物、N,N

【技术实现步骤摘要】
一种高硬度阻燃聚氨酯发泡原材料的制备方法


[0001]本专利技术属于汽车配件材料
，具体涉及一种高硬度阻燃聚氨酯发泡原材料的制备方法。

技术介绍

[0002]发动机装饰罩盖是指发动机上面的盖板，具有遮光挡雨、隔热隔音等作用，传统的发动机装饰罩盖的主要材料为PA66塑料加玻纤，其在声学方面性能较差，目前市场上主要用自结皮聚氨酯或发泡聚氨酯做发动机装饰罩盖，但是聚氨酯材料硬度不高，需要在产品结构上进行强化，通过预埋骨架等方式增加产品的强度；但是在聚氨酯泡沫中预埋骨架会增加产品工艺的复杂性。
[0003]聚氨酯自结皮材料不需要用其他材料作为表面材质，而是使用特殊工艺将聚氨酯组分一次性生成有坚实外表皮的制品。现有聚氨酯制品无法满足低密度且同时具有较高硬度的要求，为了减少聚氨酯发动机装饰罩盖的厚度并同时保证使用强度，所以提出一种高硬度阻燃聚氨酯发泡原材料的制备方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种高硬度阻燃聚氨酯发泡原材料的制备方法，以解决
技术介绍
中的问题。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]一种高硬度阻燃聚氨酯发泡原材料的制备方法，包括如下步骤：
[0007]步骤一：将聚醚多元醇、含脲二醇化合物、N,N
‑
双(2
‑
羟基乙基)
‑
间甲苯胺、乙二醇、泡沫稳定剂、胺类催化剂、水、阻燃剂、季戊四醇四
‑3‑
巯基丙酸酯和颜填料混合均匀，得到多元醇混合物；
[0008]聚醚多元醇、含脲二醇化合物、N,N
‑
双(2
‑
羟基乙基)
‑
间甲苯胺、乙二醇、泡沫稳定剂、胺类催化剂、水、阻燃剂、季戊四醇四
‑3‑
巯基丙酸酯和颜填料的用量比为80
‑
90g：2
‑
5g：2
‑
5g：2
‑
7g：0.5
‑
1g：1
‑
2g：1
‑
2g：5
‑
10g：0.04
‑
0.06g：0
‑
7g。
[0009]步骤二：将二苯基甲烷二异氰酸酯、平均分子量为2000
‑
3000的聚氧化丙烯二醇和平均分子量为2000
‑
3000的端羟基聚丁二烯混合均匀，在85
‑
95℃的条件下搅拌2
‑
3h，得到改性异氰酸酯。
[0010]二苯基甲烷二异氰酸酯、聚氧化丙烯二醇和端羟基聚丁二烯的用量比为7
‑
9g：2g：3g。
[0011]步骤三：向烧瓶中加入1,4
‑
双
‑
[4
‑
(3
‑
丙烯酰氧基丙氧基)苯甲酰氧基]‑2‑
甲基苯和二硫醇，然后加入N,N
‑
二甲基甲酰胺作为溶剂，搅拌溶解得到增强液；
[0012]1,4
‑
双
‑
[4
‑
(3
‑
丙烯酰氧基丙氧基)苯甲酰氧基]‑2‑
甲基苯、二硫醇和N,N
‑
二甲基甲酰胺的用量比为2g：0.6g：10mL。
[0013]步骤四：将多元醇混合物、改性异氰酸酯和增强液分别保存备用，完成高硬度阻燃
聚氨酯发泡原材料的制备，多元醇混合物、改性异氰酸酯和增强液的用量比为10g：6
‑
7g：5
‑
8g。
[0014]进一步地，含脲二醇化合物通过如下步骤制备：
[0015]步骤1：向烧瓶中加入5
‑
氨基间苯二酚和六亚甲基二异氰酸酯，在氮气保护和100℃的条件下搅拌反应16
‑
18h，将反应产物用石油醚洗涤3
‑
5次后在50
‑
60℃的条件下干燥20
‑
24h，得到中间产物1；反应过程如下所示：
[0016][0017]5‑
氨基间苯二酚和六亚甲基二异氰酸酯的用量比为1g：7
‑
8g。
[0018]步骤2：向烧瓶中加入N,N
‑
二甲基甲酰胺、中间产物1和2
‑
氨基
‑
1,3
‑
丙二醇，在氮气的保护下搅拌溶解，然后升温至100℃反应2
‑
3h，在80
‑
100℃的条件过滤并收集滤液，将滤液加入乙酸乙酯中搅拌15
‑
45min，抽滤，将滤饼用丙酮洗涤2
‑
3次，然后在50
‑
60℃的条件下干燥12
‑
15h，得到含脲二醇化合物；反应过程如下所示：
[0019][0020]N,N
‑
二甲基甲酰胺、中间产物1和2
‑
氨基
‑
1,3
‑
丙二醇的用量比为100mL：3g：1.5
‑
2g。
[0021]进一步地，阻燃剂为磷系阻燃剂。
[0022]进一步地，颜填料包括但不仅限于钛白粉和炭黑中的一种。
[0023]本专利技术的有益效果：
[0024]本专利技术的高硬度阻燃聚氨酯发泡原材料包括多元醇混合物、改性异氰酸酯和增强液，多元醇混合物中的聚醚多元醇、含脲二醇化合物、N,N
‑
双(2
‑
羟基乙基)
‑
间甲苯胺与改性异氰酸酯反应生成聚氨酯，含脲二醇化合物中的醇羟基的反应活性大于酚羟基；相应原料中含有大量苯环刚性基团，苯环的π键会使得聚合物分子链间存在π
‑
π相互作用，从而增加了分子间作用力，苯环的引入使分子间的堆叠不再平滑，使得分子链运动困难，分子链容易发生缠结，使得链间摩擦力增大，相当于增加了分子间作用力，分子链难以相互分离从而起到增强作用。
[0025]本专利技术的高硬度阻燃聚氨酯发泡原材料在制备过程中添加磷系阻燃剂，有助于提升其阻燃性能。季戊四醇四
‑3‑
巯基丙酸酯不会影响多元醇混合物中其余组分与改性异氰酸酯之间的反应，在使用过程中作为增强液的交联剂，增强液中的组分发生硫醇
‑
烯反应，其化学交联形成网络与聚氨酯部分相互缠结，形成新的互穿网络，有助于进一步增强聚氨酯材料的硬度和强度，最终形成的聚氨酯材料具有低密度、高硬度的特点，低密度的泡沫材料具有较好的声学性能，较高的硬度有助于制备产品时减少厚度，满足发动机罩盖的使用要求。
具体实施方式
[0026]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高硬度阻燃聚氨酯发泡原材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：将聚醚多元醇、含脲二醇化合物、N,N
‑
双(2
‑
羟基乙基)
‑
间甲苯胺、乙二醇、泡沫稳定剂、胺类催化剂、水、阻燃剂、季戊四醇四
‑3‑
巯基丙酸酯和颜填料混合均匀，得到多元醇混合物；步骤二：将二苯基甲烷二异氰酸酯、聚氧化丙烯二醇和端羟基聚丁二烯混合均匀，在85
‑
95℃的条件下搅拌2
‑
3h，得到改性异氰酸酯；步骤三：将1,4
‑
双
‑
[4
‑
(3
‑
丙烯酰氧基丙氧基)苯甲酰氧基]
‑2‑
甲基苯和二硫醇用N,N
‑
二甲基甲酰胺溶解得到增强液；步骤四：将多元醇混合物、改性异氰酸酯和增强液分别保存备用，完成高硬度阻燃聚氨酯发泡原材料的制备。2.根据权利要求1所述的一种高硬度阻燃聚氨酯发泡原材料的制备方法，其特征在于，所述多元醇混合物、改性异氰酸酯和增强液的用量比为10g：6
‑
7g：5
‑
8g。3.根据权利要求1所述的一种高硬度阻燃聚氨酯发泡原材料的制备方法，其特征在于，所述聚醚多元醇、含脲二醇化合物、N,N
‑
双(2
‑
羟基乙基)
‑
间甲苯胺、乙二醇、泡沫稳定剂、胺类催化剂、水、阻燃剂、季戊四醇四
‑3‑
巯基丙酸酯和颜填料的用量比为80
‑
90g：2
‑
5g：2
‑
5g：2
‑
7g：0.5
‑
1g：1
‑
2g：1
‑
2g：5
‑
10g：0.04
‑
0.06g：0
‑
7g...

【专利技术属性】
技术研发人员：解鑫，
申请(专利权)人：安徽开捷汽车部件有限公司，
类型：发明
国别省市：