一种增强聚氨酯微孔弹性体复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种增强聚氨酯微孔弹性体复合材料及其制备方法；该材料为多元醇A组分和预聚物B组分的反应产物，所述多元醇A组分为60～95重量份的聚合物聚醚多元醇、5～40重量份的聚醚多元醇I和助剂的混合物，所述预聚物B组分为35～70重量份的异氰酸酯和30～50重量份的聚醚多元醇II反应制成的预聚物，聚醚多元醇II中添加了0.1～7.5重量份的无机纳米填料，预聚物的NCO基含量为17～30wt.%；该材料的制备方法为浇注成型工艺。本发明专利技术在降低材料成本的同时提高了聚醚型聚氨酯微孔弹性体的机械性能，大大拓宽了材料的应用领域，可作为鞋零件、鞋底材料、承重轮胎、汽车减震缓冲材料、桥梁缓冲减震材料等。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了；该材料为多元醇A组分和预聚物B组分的反应产物，所述多元醇A组分为60～95重量份的聚合物聚醚多元醇、5～40重量份的聚醚多元醇I和助剂的混合物，所述预聚物B组分为35～70重量份的异氰酸酯和30～50重量份的聚醚多元醇II反应制成的预聚物，聚醚多元醇II中添加了0.1～7.5重量份的无机纳米填料，预聚物的NCO基含量为17～30wt.%；该材料的制备方法为浇注成型工艺。本专利技术在降低材料成本的同时提高了聚醚型聚氨酯微孔弹性体的机械性能，大大拓宽了材料的应用领域，可作为鞋零件、鞋底材料、承重轮胎、汽车减震缓冲材料、桥梁缓冲减震材料等。【专利说明】
本专利技术涉及聚氨酯微孔弹性体的合成
，具体涉及。
技术介绍
聚氨酯微孔弹性体是指密度介于0.25~0.9g/cm3的微发泡聚氨酯材料，其加工简单，具有质量轻、弹性好、耐磨、耐折、耐油性好等多方面的优点，可作为鞋零件、鞋底材料、承重轮胎及汽车缓冲材料等使用，在国民经济生活中发挥重要作用。按原料的不同，聚氨酯微孔弹性体可分为聚酯型和聚醚型两种。聚酯型聚氨酯微孔弹性体机械强度高，耐磨性好，但是耐水解性较差。而聚醚型聚氨酯微孔弹性体耐水解性能突出，低温柔顺性能优异，加工性能良好，但机械强度差，从而极大地限制了其应用的领域。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了，在降低成本的同时提高聚醚型聚氨酯微孔弹性体的机械性能。本专利技术的增强聚氨酯微孔弹性体复合材料，该材料为多元醇A组分和预聚物B组分的反应产物，所述多元醇A组分为60~95重量份的聚合物聚醚多元醇、5~40重量份的聚醚多元醇I和助剂的混合物，所述预聚物B组分为35~70重量份的异氰酸酯和30~50重量份的聚醚多元醇II反应制成的预聚物，聚醚多元醇II中添加了 0.1~7.5重量份的无机纳米填料，预聚物的NCO基含量为17~30wt%。本专利技术中，所述聚合物聚醚多元醇为环氧丙烷环氧乙烷共聚醚与丙烯腈、苯乙烯的接枝共聚物，其重均分子量为3000~10000、官能度为2~4、接枝率为20~60wt.%。本专利技术中，所述聚醚多元醇I选自聚氧化丙烯多元醇、聚氧化丙烯氧化乙烯共聚醚多元醇和聚四氢呋喃多元醇中的一种或几种，其重均分子量为1000~10000、官能度为2~4。本专利技术中，所述助剂包括5~15重量份的扩链剂、0.2~4重量份的发泡剂、0.2~2重量份的匀泡剂硅油和0.2~4重量份的催化剂。本专利技术中，所述异氰酸酯选自4，4’ - 二苯基甲烷二异氰酸酯、碳化二亚胺改性4，4’ - 二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯和1，5-萘二异氰酸酯中的一种或几种。本专利技术中，所述聚醚多元醇II选自聚氧化丙烯多元醇、聚氧化丙烯氧化乙烯共聚醚多元醇和聚四氢呋喃多元醇中的一种或几种，其重均分子量为1000~10000、官能度为2~4。本专利技术中，所述无机纳米填料选自纳米二氧化钛、纳米二氧化硅、纳米碳酸钙、有机高岭土、纳米碳纤维、纳米碳纳米管、分子筛、纳米碳化硅、白炭黑、纳米稀土以及它们的有机化改性物中的一种或几种。本专利技术中，所述扩链剂选自乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，4- 丁二醇、一缩二乙二醇、一缩二丙二醇、新戊二醇、甲基丙二醇和氢醌双(2-羟乙基)醚中的一种或几种。本专利技术中，所述发泡剂为化学发泡剂或物理发泡剂，优选为水和1，1-二氯-1-氟代乙烷(F-141b)的混合物。本专利技术中，所述催化剂为胺类催化剂或有机锡类催化剂。本专利技术的增强聚氨酯微孔弹性体复合材料的制备方法，包括以下步骤:I)多元醇A组分制备:将聚合物聚醚多元醇加入到反应釜中，在60~220°C下加热搅拌15分钟~10小时，得到均匀分散的稳定胶状液；随后加入聚醚多元醇I和助剂，充分搅拌混合后，冷却密封保存备用；2)预聚物B组分制备:将异氰酸酯和添加了无机纳米填料的聚醚多元醇II加入到反应釜中，在60~100°C下反应2~4小时，充分搅拌混合，冷却后密封保存备用；3)增强聚氨酯微孔弹性体复合材料的制备:调节多元醇A组分和预聚物B组分的温度，使多元醇A组分温度控制为30~55°C，预聚物B组分的温度控制为30~55°C，利用浇注机分别将多元醇A组分和预聚物B组分注入混合腔，同时以4000~12000转/分的速度混合均匀，随后注入到30~90°C的模具中，成型后脱模，熟化，制备出增强聚氨酯微孔弹性体复合材料。本专利技术的有益效果在于:I)本专利技术采用特定配方的双组分体系，控制多元醇A组分中聚醚多元醇的种类及配比，并且在预聚物B组分的聚醚多元醇中添加无机纳米填料，控制预聚物的NCO基含量，从而制得了拉伸强度、模量和撕裂强度等多方面的机械性能较高的聚醚型聚氨酯微孔弹性体；因此，本专利技术在降低材料 成本的同时提高了聚醚型聚氨酯微孔弹性体的机械性能，大大拓宽了材料的应用领域，可作为鞋零件、鞋底材料、承重轮胎、汽车减震缓冲材料、桥梁缓冲减震材料等；2)本专利技术采用双组分体系和浇注成型工艺，工艺简单易控制，可在较低温度下进行生产，有利于节能降耗，产品质量稳定，生产成本低。【具体实施方式】以下将对本专利技术的优选实施例进行详细的描述。实施例1I)多元醇A组分制备:将60千克的聚合物聚醚多元醇(环氧丙烷环氧乙烷共聚醚与丙烯腈、苯乙烯的接枝共聚物，重均分子量为3500、官能度为2、接枝率为23wt.%)加入到反应釜中，在70~80°C下加热搅拌60分钟，得到均匀分散的稳定胶状液；随后加入5千克的聚醚多元醇I (聚氧化丙烯多元醇，重均分子量为2000、官能度为2)和5千克的1，4- 丁二醇、0.2千克的发泡剂F-141b、0.2千克的匀泡剂硅油、0.2千克的催化剂Dabco EG，充分搅拌混合后，冷却密封保存备用；2)预聚物B组分制备:将0.1千克分子筛添加在30千克聚醚多元醇11(聚四氢呋喃多元醇，重均分子量为1000、官能度为2)中，再与35千克的异氰酸酯(30千克4，4’- 二苯基甲烷二异氰酸酯、5千克碳化二亚胺改性4，4’- 二苯基甲烷二异氰酸酯)一起加入到反应釜中，在60~65°C下反应2小时，降温，检测NCO基的含量，当满足NCO基含量等于18wt.%后,冷却'封保存备用；3)增强聚氨酯微孔弹性体复合材料的制备:调节多元醇A组分和预聚物B组分的温度，使多元醇A组分温度控制为30~35°C，预聚物B组分的温度控制为30~35°C，利用浇注机分别将多元醇A组分和预聚物B组分注入混合腔，同时以5000转/分的速度混合均匀，随后注入到30~35°C的模具中，成型后脱模，熟化，制备出增强聚氨酯微孔弹性体复合材料。实施例2实施例2与实施例1的区别在于:预聚物B组分制备中使用的无机纳米填料为0.5千克的纳米二氧化钛。实施例3实施例3与实施例1的区别在于:预聚物B组分制备中使用的无机纳米填料为2千克的纳米碳酸钙。实施例4I)多元醇A组分制备:将75千克的聚合物聚醚多元醇(环氧丙烷环氧乙烷共聚醚与丙烯腈、苯乙烯的接枝共聚物，重均分子量为5000、官能度为3、接枝率为45wt.%)加入到反应釜中，在100~110°C下加热搅拌2小时，得到均匀分散的稳定胶状液；随后加入20千克的聚醚多元醇I (聚 氧化丙烯氧化乙烯共聚醚多元醇，重均分子量为5000、官能度为3)和10千本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种增强聚氨酯微孔弹性体复合材料，其特征在于：该材料为多元醇A组分和预聚物B组分的反应产物，所述多元醇A组分为60～95重量份的聚合物聚醚多元醇、5～40重量份的聚醚多元醇I和助剂的混合物，所述预聚物B组分为35～70重量份的异氰酸酯和30～50重量份的聚醚多元醇II反应制成的预聚物，聚醚多元醇II中添加了0.1～7.5重量份的无机纳米填料，预聚物的NCO基含量为17～30wt.%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：重庆杰博科技有限公司，
类型：发明
国别省市：