【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于聚氨酯材料，具体涉及高韧性高强度聚氨酯攀岩支点材料及其制备方法。
技术介绍
1、随着社会生活质量的不断提高，攀岩运动成为户内外运动爱好者喜爱的趣味运动，而攀岩支点的质量问题关乎此项运动的安全性和耐久性。目前，市面上常见的攀岩支点多为环氧树脂、酚醛树脂等聚合物材料，但其气味的挥发性、材料本身的耐老化性、较强的刚性往往影响它们的使用效果和使用期限，同时在制备成型过程中也会产生资源浪费，不符合当今国家环保节能趋势。
2、攀岩运动可分为室内攀岩和户外攀岩，攀岩支点用于户外运动时则需要有更高的性能要求。户外冬冷夏热的气温差、雨雪等极端天气以及自然曝晒后的损失老化，这些影响因素会使得攀岩支点的性能发生变化。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术提供一种高韧性高强度聚氨酯攀岩支点材料，具备高韧性、高强度、高耐磨性以及优异耐老化性能。本专利技术还提供了其制备方法，常温浇注成型，操作工艺简单。
2、本专利技术所述的高韧性高强度聚氨酯攀岩支点材料，包括a组分和b组分，a组分包括以下质量份的原料：
3、聚醚多元醇27~43份，
4、小分子扩链剂7~12份，
5、胺醚多元醇43~64份，
6、吸水剂0.8~1.3份，
7、抗水解剂0.2~0.5份，
8、偶联剂0.2~0.5份，
9、催化剂0.1~0.5份；
10、b组分包括以下质量份的原料：
11、
12、醚酯多元醇16~32份，
13、异氰酸酯62~84份。
14、优选的，a组分和b组分质量比为100:（90~110）。
15、优选的，聚醚多元醇为山东一诺威新材料有限公司生产的inovol f330n，数均分子量5000，官能度为3。
16、优选的，小分子扩链剂为3,3-二氯-4,4-二氨基二苯基甲烷（moca）；吸水剂为xs-3a；抗水解剂为碳化二亚胺；偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷（kh-560）；催化剂为新癸酸铋、油酸中的一种或两种。
17、优选的，胺醚多元醇的制备方法为：按照质量比100:75准备二乙基甲苯二胺和环氧丙烷原料，在保证反应容器干燥无杂质后，将全部二乙基甲苯二胺加入反应容器，开启搅拌并升温至90℃，向反应容器加入环氧丙烷总量的15%~20%，开始反应，当反应容器压力由0.3~0.4mpa降至0.15mpa时，停止加热，将剩余的环氧丙烷加入，控制温度不超过110℃，在95~105℃下反应24~30h即得。进一步优选的，胺醚多元醇为山东一诺威聚氨酯股份有限公司生产的e405，分子量500，官能度为4。
18、优选的，聚酯多元醇为山东一诺威聚氨酯股份有限公司生产的pe-2316，数均分子量1600，官能度为2.05。
19、优选的，醚酯多元醇制备方法为：将己二酸、对苯二甲酸和ptmg650、1,6-己二醇、三异丙醇胺以质量比70:30:107:77.5:8.3加入反应容器，开启搅拌，当温度升到135~140℃开始出水，控制冷凝回流温度为100~105℃，之后缓慢升温至220~240℃并控制升温时间在10~15h之内，当反应体系中对苯二甲酸完全化开后抽真空，保持真空度在-0.09~-0.1mpa，从反应体系中取样并测试其羟值和酸值，当羟值达到72±2mgkoh/g且酸值小于1.0mgkoh/g时，指标合格放料。进一步优选的，醚酯多元醇为山东一诺威聚氨酯股份有限公司生产的pe-3416，分子量1600，官能度为2.05。
20、优选的，异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯、碳化二亚胺-脲酮亚胺改性mdi、多亚甲基多苯基异氰酸酯（pm200）、甲苯二异氰酸酯（tdi-80）中的一种或多种。
21、本专利技术所述的高韧性高强度聚氨酯攀岩支点材料的制备方法，包括如下步骤：
22、（1）a组分的制备：将聚醚多元醇、小分子扩链剂、胺醚多元醇、吸水剂、抗水解剂、偶联剂、催化剂混合后，使用高速分散机1000~1500r/min充分搅拌均匀，抽真空脱除泡后封装得到a组分；
23、（2）b组分的制备：将水分含量控制在0.05％以下的聚酯多元醇、醚酯多元醇与异氰酸酯，在75~85℃下反应2~3h，得到异氰酸根含量为18.5%~24.5%的预聚物，抽真空脱除泡后封装得到b组分；
24、（3）室温条件下将a组分和b组分混合，使用高搅机500~1500r/min搅拌均匀，抽真空脱除泡后倒入模具中，室温熟化3~7天或完全硬化后放入80~100℃烘箱中熟化8~12h，即得。
25、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
26、1、本专利技术通过二乙基甲苯二胺和环氧丙烷反应制得的胺醚多元醇作为a组分原料，在保证聚氨酯攀岩支点高韧性、高强度的同时又提高了材料的耐高温性能和耐老化性能，使得本专利技术的使用温度范围增大，寿命增长；
27、2、本专利技术通过利用己二酸、对苯二甲酸作为聚醚酯的二元羧酸，利用ptmg650、三异丙醇胺、1,6-己二醇作为多元醇制得的一种醚酯多元醇作为b组分原料，可使得本产品在具有硬度高、耐高温特点的同时还具备较高的韧性和耐磨性；
28、3、本专利技术使用的胺醚多元醇和醚酯多元醇通过引入不同原料进行合成，综合了聚醚多元醇和聚酯多元醇的优点，使得体系耐老化性能、耐高温性能提高，同时具备高韧性和高硬度，大大拓展了聚氨酯攀岩支点材料的应用范围与应用场景；可根据不同需求改变成品形状和成品颜色，韧性高，耐磨性好，高温仍可保持较高硬度，户外自然环境置放三个月性能无明显差异；
29、4、本专利技术制作工艺简单，能耗低，不需要前期预加热成型阶段即可快速固化成型，易于大规模工业化生产。
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1.一种高韧性高强度聚氨酯攀岩支点材料，其特征在于，包括A组分和B组分，A组分包括以下质量份的原料：
2.根据权利要求1所述的高韧性高强度聚氨酯攀岩支点材料，其特征在于，聚醚多元醇为INOVOL F330N。
3.根据权利要求1所述的高韧性高强度聚氨酯攀岩支点材料，其特征在于，小分子扩链剂为3,3-二氯-4,4-二氨基二苯基甲烷；吸水剂为XS-3A；抗水解剂为碳化二亚胺；偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷；催化剂为新癸酸铋、油酸中的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的高韧性高强度聚氨酯攀岩支点材料，其特征在于，胺醚多元醇的制备方法为：按照质量比100:75准备二乙基甲苯二胺和环氧丙烷原料，在保证反应容器干燥无杂质后，将全部二乙基甲苯二胺加入反应容器，开启搅拌并升温至90℃，向反应容器加入环氧丙烷总量的15%~20%，开始反应，当反应容器压力由0.3~0.4MPa降至0.15MPa时，停止加热，将剩余的环氧丙烷加入，控制温度不超过110℃，在95~105℃下反应24~30h即得。
5.根据权利要求1所述的高韧性高强度聚氨酯攀岩
6.根据权利要求1所述的高韧性高强度聚氨酯攀岩支点材料，其特征在于，醚酯多元醇制备方法为：将己二酸、对苯二甲酸和PTMG650、1,6-己二醇、三异丙醇胺以质量比70:30:107:77.5:8.3加入反应容器，开启搅拌，当温度升到135~140℃开始出水，控制冷凝回流温度为100~105℃，之后升温至220~240℃并控制升温时间在10~15h之内，当对苯二甲酸完全化开后抽真空，保持真空度在-0.09~-0.1MPa，当羟值达到72±2mgKOH/g且酸值小于1.0mgKOH/g时放料。
7.根据权利要求1所述的高韧性高强度聚氨酯攀岩支点材料，其特征在于，异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯、碳化二亚胺-脲酮亚胺改性MDI、多亚甲基多苯基异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯中的一种或多种。
8.一种权利要求1~7任意一项所述的高韧性高强度聚氨酯攀岩支点材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种高韧性高强度聚氨酯攀岩支点材料，其特征在于，包括a组分和b组分，a组分包括以下质量份的原料：
2.根据权利要求1所述的高韧性高强度聚氨酯攀岩支点材料，其特征在于，聚醚多元醇为inovol f330n。
3.根据权利要求1所述的高韧性高强度聚氨酯攀岩支点材料，其特征在于，小分子扩链剂为3,3-二氯-4,4-二氨基二苯基甲烷；吸水剂为xs-3a；抗水解剂为碳化二亚胺；偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷；催化剂为新癸酸铋、油酸中的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的高韧性高强度聚氨酯攀岩支点材料，其特征在于，胺醚多元醇的制备方法为：按照质量比100:75准备二乙基甲苯二胺和环氧丙烷原料，在保证反应容器干燥无杂质后，将全部二乙基甲苯二胺加入反应容器，开启搅拌并升温至90℃，向反应容器加入环氧丙烷总量的15%~20%，开始反应，当反应容器压力由0.3~0.4mpa降至0.15mpa时，停止加热，将剩余的环氧丙烷加入，控制温度不超过110℃，在95~105℃下反应24~30h即得。<...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘兆阳，张月，任明月，韩胜奎，
申请(专利权)人：山东一诺威聚氨酯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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