【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及聚合物，尤其是涉及一种高断裂伸长率的低温、室温宽温域阻尼聚氨酯弹性体及其制备方法和应用。
技术介绍
1、聚氨酯材料在合成和应用方面都是一类通用的聚合物。优越的性能使其具有广泛的应用，聚氨酯弹性体便是其中一种。聚氨酯弹性体具有很好的抗拉强度、抗撕裂强度、耐冲击性、耐磨性、耐候性、耐水解性、耐油性等优点。聚氨酯的分子结构中存在氨基甲酸酯基团，一般由醇和异氰酸酯反应得来。聚氨酯分子的可设计性极强，根据起始材料和制备工艺的不同可以制备出具有各种性能的聚氨酯弹性体。
2、高阻尼的弹性体主要应用于减震降噪领域。聚氨酯弹性体的玻璃化转变温度一般在低温出现，因而在室温下阻尼性能较差。如常见的含聚二元醇330n体系的高阻尼聚氨酯材料通过调控体系r值(异氰酸根与羟基物质的量比)阻尼温域一般在-50～-10℃之间，被应用于冻土高原等寒冷气候，但该种材料难以满足室温及高温阻尼材料的需求。然而高阻尼弹性体的工业应用场景多种多样，在建筑、铁路、飞机、汽车的减震降噪上都有大量应用。因而对于某些温度变化范围大的场景，传统的聚氨酯阻尼弹性体难以满足其应用。开发室温及高温阻尼性能优异的聚氨酯材料的问题亟待解决。此外，常见含聚二元醇330n体系聚氨酯由于不可逆的交联结构断裂伸长率较低，容易产生裂纹或断裂，不能很好的适用于形变量大的场合。
技术实现思路
1、本专利技术的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提出一种高断裂伸长率的宽温域阻尼聚氨酯弹性体及其制备方法，利用多重氢键、二硫键动态键成功制备
2、本专利技术的技术方案如下。
3、一种高断裂伸长率的聚氨酯弹性体，该聚氨酯弹性体的原料包括二异氰酸酯、聚二元醇、二羟基二苯二硫醚、二甲基乙酰胺溶剂、催化剂和酒石酸；
4、所述催化剂为二月桂酸二丁基锡；
5、以所有原料的质量和为100％计算，二异氰酸酯的质量分数为8％-25％，聚二元醇的质量分数为25％-50％，二羟基二苯二硫醚的质量分数为0％-8％、二甲基乙酰胺溶剂的质量分数为30％-50％，酒石酸的质量分数为3％-10％，催化剂未0.05％-0.15％，优选0.1％。
6、所述聚二元醇可以选自以下聚二元醇的一种：平均分子量1000或2000的聚四氢呋喃二醇、平均分子量1000或2000的聚碳酸酯二醇、平均分子量1000或2000的聚丙二醇；
7、所述二异氰酸酯可以选自以下二异氰酸酯的一种：异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯；
8、所述二甲基乙酰胺可以更换为二甲基甲酰胺。
9、一种高断裂伸长率的聚氨酯弹性体的制备方法，是由一锅法多步合成制备，该方法的步骤包括：
10、第一步，将二异氰酸酯和聚二元醇在惰性气体保护下搅拌混合，混合温度为70-90℃，搅拌时间为7-9h，得到预聚体；
11、第二步，将二羟基二苯二硫醚、二甲基乙酰胺溶剂、催化剂加入到第一步得到的预聚体中，并进行搅拌混合，混合温度为70-90℃，搅拌时间为4-6h，然后加入酒石酸，继续搅拌8-16h；
12、第三步，将第二步得到的产物真空去除气泡，并在60-90℃温度下进行烘干3-5天，得到聚氨酯弹性体。
13、对制备得到的终产物进行动态机械热分析测试，测试条件为拉伸模式，使用长25mm、宽4mm的长条形样品在1hz下进行定频变温测试，测试温度范围为-80～80℃。
14、按照gb/t 528-2009标准对制备得到的终产物进行拉伸测试测试，使用长75mm宽5mm的哑铃型样条在100mm/min的拉伸速度下测试。
15、与现有的技术相比，本专利技术的有益效果为：
16、(1)本专利技术与传统聚氨酯弹性体相比在室温极宽温域下有着优异的阻尼性能，在-20℃以上阻尼因子均高于0.3。如此优异的阻尼性能主要归功于其内部丰富的动态键和多重氢键，动态键和多重氢键的断裂和重组能够增加能量的耗散，同时增加链段的迁移效率，最终得到优异的阻尼性能。
17、(2)本专利技术的动态键含量可以按需调控，以满足不同的性能要求和工况要求。酒石酸为天然生物原料，使得制备的弹性体有较好的生物相容性和降解性，同时工艺路线为简单的一锅法，可以实现大规模的工业生产。
18、(3)通过调控配方本专利技术的聚氨酯弹性体断裂伸长率可以达到2300％以上，拉伸强度可达到14mpa，同时满足了高阻尼性能与高机械强度的双重条件，可以满足多种条件下各种工况的需求。
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1.一种高断裂伸长率的聚氨酯弹性体，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种高断裂伸长率的聚氨酯弹性体，其特征在于：
3.根据权利要求1或2所述的一种高断裂伸长率的聚氨酯弹性体，其特征在于：
4.一种高断裂伸长率的聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于该方法的步骤包括：
5.根据权利要求4所述的一种高断裂伸长率的聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于：
6.根据权利要求4所述的一种高断裂伸长率的聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于：
7.根据权利要求4所述的一种高断裂伸长率的聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于：
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【技术特征摘要】
1.一种高断裂伸长率的聚氨酯弹性体，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种高断裂伸长率的聚氨酯弹性体，其特征在于：
3.根据权利要求1或2所述的一种高断裂伸长率的聚氨酯弹性体，其特征在于：
4.一种高断裂伸长率的聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于该方法的步骤包括：
5.根据权利要求4...
【专利技术属性】
技术研发人员：邹美帅，杨雷，江皓，李晓东，尚佳璐，孙悦，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：
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