一种耐高温聚氨酯海绵及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐高温聚氨酯海绵及其制备方法，由聚氨酯预聚体、改性剂、改性填料和碳酸氢钠共混发泡制得，在改性剂与聚氨酯预聚体反应时，改性剂上的氨基与聚氨酯预聚体上的异氰酸酯基封端反应，使得制备出的聚氨酯分子成梯形结构，梯形结构具有很好的耐高温效果，当聚氨酯海绵在高温条件下时，聚氨酯分子会被束缚在改性填料的夹层中，形成准二维受限体系，分子链的转动和平动以及链段的运动都受到阻碍，进而提升了材料的热稳定性，同时改性填料表面含有孔隙，增加与聚氨酯接触的面积，能够在聚氨酯内部产生微变形区，能够吸收大量的热量，且内部含有纳米铜作为支撑，纳米铜能够将热量快速的发散，使得聚氨酯海绵的耐高温性能大幅提升。能大幅提升。

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温聚氨酯海绵及其制备方法


[0001]本专利技术涉及聚氨酯制备
，具体涉及一种耐高温聚氨酯海绵及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚氨酯是聚氨基甲酸酯的简称，是主链上含有重复的氨基甲酸醋基团的一类高分子聚合物的总称。通常由二元或多元异氯酸醋与多元醇进行一系列聚合反应而合成，属于典型的嵌段型共聚物。由于其相容性好、分子设计自由度大，使得聚氨酯材料种类繁多，用途十分广泛。由于其化学成分和性能有着巨大的多样性和可塑性，它已经在我们日常生活中的诸多
得到了广泛的应用，现在阶段的聚氨酯海绵在高温条件下使用，会出现材料强度降低，软化，甚至出现部分熔融的现象，严重影响了材料的正常使用。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种耐高温聚氨酯海绵及其制备方法，解决现阶段聚氨酯海绵在高温条件下，性能明显下降的问题。
[0004]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0005]一种耐高温聚氨酯海绵，由聚氨酯预聚体、改性剂、改性填料和碳酸氢钠共混发泡制得。
[0006]进一步，所述的预聚体由如下步骤制成：
[0007]将聚乙二醇2000、异佛尔酮二异氰酸酯和二苄基甲苯混合，在温度为70
‑
80℃的条件下，进行反应6
‑
8h，制得聚氨酯预聚体。
[0008]进一步，所述的聚乙二醇2000和异佛尔酮二异氰酸酯的摩尔比为1:2，二苄基甲苯的用量为聚乙二醇2000与异佛尔酮二异氰酸酯质量和的1
‑
3％。
[0009]进一步，所述的改性剂由如下步骤制成：
[0010]步骤A1：将4,4'
‑
二氨基二苯醚、三乙胺和1,4
‑
二氧六环混合均匀，滴加3
‑
(对甲氧基苯基)丙基三氯硅烷和甲苯，滴加时间8
‑
10h，滴加完毕后，在转速为150
‑
200r/mi n，温度为20
‑
25℃的条件下，进行反应40
‑
50h后，加入去离子水，继续反应10
‑
15h，再加入三甲基氯硅烷的甲苯溶液，继续反应6
‑
8h，过滤去除滤渣，将滤液减压蒸馏，去除低沸物，制得聚苯基硅氧烷；
[0011]步骤A2：将聚苯基硅氧烷溶于DMF中，加入碘化氢，在转速为200
‑
300r/mi n，温度为130
‑
140℃的条件下，进行反应6
‑
8h，制得中间体1，将中间体1、碳酸钾和四氢呋喃混合，在转速为150
‑
200r/mi n，温度为20
‑
25℃的条件下，进行反应1
‑
1.5h后，加入对硝基苯胺，继续反应20
‑
25h，蒸馏去除四氢呋喃，将底物加入甲醇中过滤去除滤液，制得改性剂。
[0012]进一步，步骤A1所述的4,4'
‑
二氨基二苯醚、三乙胺、1,4
‑
二氧六环、3
‑
(对甲氧基苯基)丙基三氯硅烷、甲苯、去离子水和三甲基氯硅烷的甲苯溶液的用量比为2mmo l:1.68mL:200mL:1mmo l:50mL:2mmo l:1mL，三甲基氯硅烷的甲苯溶液中三甲基氯硅烷和甲
苯的体积比为1:10。
[0013]进一步，步骤A2所述的聚苯基硅氧烷中甲氧基和碘化氢的摩尔比为1:1，中间体1中的羟基、碳酸钾和对硝基苯胺的摩尔比为1:1.2:1.1。
[0014]进一步，所述改性填料由如下步骤制成：
[0015]步骤B1：将4,4
‑
二氨基二甲苯酮、1
‑
溴代十八烷和四氢呋喃混合均匀，在转速为300
‑
500r/mi n，温度为70
‑
80℃的条件下，搅拌回流并加入碳酸钾，进行反应6
‑
8h，制得中间体2，将中间体2和乙醇混合均匀，在转速为150
‑
200r/mi n，温度为40
‑
50℃的条件下，搅拌并加入硼氢化钠，进行反应40
‑
50mi n后，加入盐酸溶液，继续搅拌10
‑
15mi n后，过滤去除滤液，制得中间体3；
[0016]反应过程如下：
[0017][0018]步骤B2：将四对羧基苯基原卟啉、中间体3、对甲基苯磺酸和DMF混合，在转速为200
‑
300r/mi n，温度为120
‑
130℃的条件下，进行反应8
‑
10h，制得中间体4，将中间体4、氯化铜、甲酸、去离子水和DMF混合均匀，在温度为120
‑
125℃的条件下，微波反应1
‑
1.5h后，离心去除上清，将底物依次用DMF、去离子水和乙醇洗涤，再干燥制得改性填料。
[0019]进一步，步骤B1所述的4,4
‑
二氨基二甲苯酮、1
‑
溴代十八烷和碳酸钾的摩尔比为1:4:4，中间体2、乙醇、硼氢化钠和盐酸溶液的用量比为10mmo l:10mL:5mmo l:2mL，盐酸溶液的质量分数为10％。
[0020]进一步，步骤B2所述的四对羧基苯基原卟啉和中间体3的摩尔比为1:4，对甲基苯磺酸的用量为四对羧基苯基原卟啉与中间体3质量和的3
‑
5％，中间体4、氯化铜、甲酸、去离子水和DMF的用量0.25mo l:0.5mmo l:8.8mL:3mL:20mL。
[0021]一种耐高温聚氨酯海绵的制备方法，具体包括如下步骤：
[0022]将改性填料、碳酸氢钠、改性剂和去离子水混合均匀，加入聚氨酯预聚体，在频率为40
‑
50kHz的条件下，超声处理10
‑
15s，静置发泡，再在温度为20
‑
25℃的条件下，保温20
‑
25h，制得耐高温聚氨酯海绵。
[0023]进一步，所述的改性填料、碳酸氢钠、改性剂、聚氨酯预聚体的质量比为1.3:0.12:1:40。
[0024]本专利技术的有益效果：本专利技术制备的一种耐高温聚氨酯海绵，由聚氨酯预聚体、改性剂、改性填料和碳酸氢钠共混发泡制得，改性剂以4,4'
‑
二氨基二苯醚作为模板剂，将3
‑
(对
甲氧基苯基)丙基三氯硅烷偶联成梯形模板单元，然后在亚氨基的氢键作用下水解缩合，最后用三甲基氯硅烷封端，制得聚苯基硅氧烷，将聚苯基硅氧烷在碘化氢的作用下，将甲氧基转变为羟基，再与对硝基苯胺反应，使得羟基与硝基反应，制得改性剂，在改性剂与聚氨酯预聚体反应时，改性剂上的氨基与聚氨酯预聚体上的异氰酸酯基封端反应，使得制备出的聚氨酯分子成梯形结构，梯形结构具有很好的耐高温效果，同时增加聚氨酯分子中苯环的含量，进一步提升聚氨酯海绵的耐高温效果，改性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐高温聚氨酯海绵，其特征在于：由聚氨酯预聚体、改性剂、改性填料和碳酸氢钠共混发泡制得；所述的预聚体由如下步骤制成：将聚乙二醇2000、异佛尔酮二异氰酸酯和二苄基甲苯混合反应，制得聚氨酯预聚体；所述的改性剂由如下步骤制成：步骤A1：将4,4'
‑
二氨基二苯醚、三乙胺和1,4
‑
二氧六环混合均匀，滴加3
‑
(对甲氧基苯基)丙基三氯硅烷和甲苯，进行反应后，加入去离子水，继续反应，再加入三甲基氯硅烷的甲苯溶液，继续反应，制得聚苯基硅氧烷；步骤A2：将聚苯基硅氧烷溶于DMF中，加入碘化氢，进行反应，制得中间体1，将中间体1、碳酸钾和四氢呋喃混合反应后，加入对硝基苯胺，继续反应，制得改性剂。2.根据权利要求1所述的一种耐高温聚氨酯海绵，其特征在于：步骤A1所述的4,4'
‑
二氨基二苯醚、三乙胺、1,4
‑
二氧六环、3
‑
(对甲氧基苯基)丙基三氯硅烷、甲苯、去离子水和三甲基氯硅烷的甲苯溶液的用量比为2mmol:1.68mL:200mL:1mmol:50mL:2mmol:1mL，三甲基氯硅烷的甲苯溶液中三甲基氯硅烷和甲苯的体积比为1:10。3.根据权利要求1所述的一种耐高温聚氨酯海绵，其特征在于：步骤A2所述的聚苯基硅氧烷中甲氧基和碘化氢的摩尔比为1:1，中间体1中的羟基、碳酸钾和对硝基苯胺的摩尔比为1:1.2:1.1。4.根据权利要求1所述的一种耐高温聚氨酯海绵，其特征在于：所述改性填料由如下步骤制成：步骤B1：将4,4
‑
二氨基二甲苯酮、1
...

【专利技术属性】
技术研发人员：司继霞，
申请(专利权)人：成都达圩霞干细胞生物科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：