[發(fā)明專利]一種纖維素基聚氨酯預(yù)聚體及使用其的密封材料、制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410533009.9
• 申請(qǐng)日: 2014-10-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104292412B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉志;張勇;楊富民;馬榮田;張遠(yuǎn)慶;陳玉琪;張松琦;趙微微;馬建波;陳才洋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鐵科騰躍科技有限公司
• 主分類號(hào): C08G18/48
• 分類號(hào): C08G18/48;C08G18/64;C08L75/08
• 代理公司: 北京中濟(jì)緯天專利代理有限公司11429
• 代理人: 楊樂(lè)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種聚氨酯密封材料和制備方法，具體地說(shuō)涉及一種纖維素基聚氨酯預(yù)聚體及使用其的密封材料和制備方法。

背景技術(shù)

密封材料是指能承受接縫位移以達(dá)到氣密、水密目的而嵌入物體接縫中的材料，通常兼?zhèn)湔辰雍兔芊鈨纱蠊δ埽瑧?yīng)具有良好的物理和機(jī)械性能、回彈性高、壓縮永久變形小、密封可靠、加工方便和使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。

根據(jù)不同的應(yīng)用條件，密封材料主要包括硅酮類、聚硫類和聚氨酯類密封材料三種，其中硅酮類密封材料能耐高溫和低溫、耐輻射、耐真空、無(wú)污染、無(wú)毒，但粘結(jié)性相對(duì)較差；聚硫類密封材料對(duì)金屬及混凝土等材料具有良好的粘接性，可在連續(xù)伸縮、振動(dòng)及溫度變化下保持良好的氣密性和防水性，且耐油、耐溶劑、耐久性較佳，但其耐紫外老化性能差；聚氨酯類密封材料是一種新興的有機(jī)高分子材料，具有良好的耐老化性、耐高低溫性能和耐疲勞性能，還具有優(yōu)良的耐磨性、粘結(jié)性、耐油性和耐生物老化性能，并且性能可調(diào)范圍寬、適應(yīng)性強(qiáng)，彈性好，具有優(yōu)良的復(fù)原性，可用于動(dòng)態(tài)接縫，聚氨酯類密封材料因其上述卓越的性能而被廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)眾多領(lǐng)域。

纖維素是一種天然高分子材料，為進(jìn)一步提升聚氨酯材料的性能，向傳統(tǒng)聚氨酯材料中加入纖維素的研究引起了廣泛的關(guān)注，例如《咪唑基離子液體中纖維素基聚氨酯材料的制備》(廣東化工，2010,5(37)，52.)中公開(kāi)了一種纖維素基聚氨酯材料的制備方法，該方法首先將異氰酸酯與聚醚多元醇反應(yīng)生成聚氨酯預(yù)聚體，然后再將聚氨酯預(yù)聚體加入到溶解纖維素的離子液體中，反應(yīng)后將離子液體用溶劑去除，得到纖維素基聚氨酯材料，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，該方法得到的纖維素基聚氨酯材料具有較好的熱穩(wěn)定性，但由于纖維素在離子液體中容易出現(xiàn)聚集現(xiàn)象，使其很難充分溶解在離子液體中，團(tuán)聚的纖維素大分子使聚氨酯分子內(nèi)應(yīng)力增加，從而使生成的聚氨酯材料硬度高、彈性差、易開(kāi)裂。

發(fā)明內(nèi)容

為此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于現(xiàn)有技術(shù)中纖維素基聚氨酯材料硬度高、彈性差、易開(kāi)裂的問(wèn)題，進(jìn)而提出一種低硬度、高彈性的密封材料。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種纖維素基聚氨酯預(yù)聚體，包括組分A、60-80重量份聚醚多元醇、10-25重量份異氰酸酯，所述組分A包括5-12重量份離子液體、1-5重量份纖維素和20-40重量份聚醚多元醇。

所述聚醚多元醇為質(zhì)量比2：1-4.5：1的三元醇和二元醇形成的混合物。

所述三元醇的相對(duì)分子量為4000-6000，所述二元醇的相對(duì)分子量為2000-4000。

所述二元醇為聚氧化乙烯二醇、聚氧化丙烯二醇、聚四氫呋喃二醇中的一種或幾種，所述三元醇為聚氧化丙烯三醇、氧化丙烯-氧化乙烯共聚醚三醇、蓖麻油中的一種或幾種。

所述離子液體為1-乙基-3-甲基咪唑溴鹽、1-烯丙基-3-甲基咪唑氯鹽、1-丁基-3-甲基咪唑氯鹽或1-乙烯基-3-丁基咪唑氯鹽。

所述異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯中的一種或多種。

進(jìn)一步地，所述的纖維素基聚氨酯預(yù)聚體還包括0.05-0.5重量份的促進(jìn)劑，所述促進(jìn)劑為二月桂酸二丁基錫或三乙胺。

一種包括所述纖維素基聚氨酯預(yù)聚體的密封材料，還包括組分B，所述組分B包括20-40重量份所述聚醚多元醇、15-50重量份填料、0.2-1.5重量份偶聯(lián)劑、0.1-0.5重量份催化劑、0.2-1.5重量份抗氧劑和0.1-1重量份紫外吸收劑。

所述填料為二氧化硅、碳酸鈣、氧化鈣、粉煤灰、滑石粉、高嶺土、炭黑和鈦白粉中的一種或幾種。

所述偶聯(lián)劑為γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷或γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷；

所述催化劑為辛酸鉛、辛酸亞錫、二月桂酸二丁基錫、N-乙基嗎啉或N,N-二甲基環(huán)己胺；

所述抗氧劑為2，6-二叔丁基對(duì)甲酚或四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯；

所述紫外吸收劑為2-(2’-羥基-3’，5’-二叔丁基苯基)苯并三唑、2-(2-羥基-3-十二烷基-5-甲基)苯并三唑、2-(3’，5’-二叔丁基-2’-羥基苯基)-5-氯苯并三唑或2-(3’，5’-二叔戊基-2’-羥基苯基)-5-氯苯并三唑。

所述纖維素基聚氨酯預(yù)聚體與所述組分B的質(zhì)量比為3：1。

一種制備所述密封材料的方法，包括如下步驟：

(1)纖維素基聚氨酯預(yù)聚體的制備