[發明專利]隔震聚氨酯彈性體材料組合物及其制備方法

在審

• 申請號: 201710087956.3
• 申請日: 2017-02-18
• 公開（公告）號: CN106866924A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 劉錦春;林曉甜;姜凌
• 申請（專利權）人: 青島科技大學
• 主分類號: C08G18/66
• 分類號: C08G18/66;C08G18/48;C08G18/64;C08G18/32;C08K13/02;C08K3/30;C08J9/14;C08L75/08;C08G101/00
• 代理公司: 北京冠和權律師事務所11399
• 代理人: 李建華

技術領域

本發明屬于聚氨酯彈性體的制造方法，具體涉及一種用于生產隔震材料的雙組分室溫固化型聚氨酯彈性體的組合物及其制備方法。

背景技術

聚氨酯材料是以多元醇為軟段、異氰酸酯及擴鏈劑等為硬段組成的含有大量氨基甲酸酯基團且具有軟硬段交替排列嵌段結構的線性或交聯聚合物，具有較好的力學性能、耐磨耗性能、耐油、耐低溫、減震等性能，而且可以在室溫下現場混合、澆注施工，常溫固化形成低硬度隔震彈性體材料。通過合理配方設計可以得到力學性能、動態性能、電性能等滿足隔震要求的彈性體材料。

現有的技術如專利CN200510111548公開了一種NDI基聚氨酯微孔彈性體的制備方法，旨在解決現有技術中聚氨酯微孔彈性體耐候性，尤指水解穩定性差的技術問題。本發明的制備方法包括如下步驟：(1)預聚體的制備：過量的多異氰酸酯與多元醇在120－140℃條件下反應，形成端－NCO基的預聚體；(2)澆注：將預聚體與擴鏈劑組分按比例混合，反應料液注入溫度為80－95℃的模具中，預熟化后脫模；(3)后熟化：脫模后的制品于110℃后熟化13－16小時。通過本發明方法制備的產品用作承受動態疲勞的高強度阻尼元件如汽車等交通工具的緩沖減震元件和橋梁減震塊 等。

CN200510111549公開了一種MDI基聚氨酯微孔彈性體的制備方法，旨在解決現有技術中聚氨酯微孔彈性體動態疲勞形變率大的技術缺陷。本發明的制備方法包括如下步驟：(1)預聚體的制備：過量的多異氰酸酯與多羥基化合物在70－90℃條件下反應，形成端－NCO基的預聚體；(2)澆注：將預聚體與擴鏈劑組分按比例混合，反應料液注入溫度為80－95℃的模具內，預熟化后脫模；(3)后熟化：脫模后的制品于110℃后熟化13－16小時。通過本發明方法制備獲得的產品用作汽車等交通工具的緩沖減震元件。

CN201010284073公開了一種高速鐵路用微孔聚氨酯彈性體減震元件，其特征是由23－40份聚醚多元醇A、5－10份擴鏈劑、0.1－0.5份水、0.2－0.55份硅油勻泡劑和0.15－0.3份催化劑構成的混合物I和由2.5－8份改性納米高嶺土、24－30份聚醚多元醇B和30－40份多異氰酸酯反應制備的半預聚物II于35－55℃下攪拌混合2－5分鐘后澆注于預熱至45－70℃并涂覆有脫模劑的模具中成型，成型脫模后于80－100℃下熟化10－20小時得到減震元件。

CN201510409642公開了一種低壓縮永久變形的PPDI基聚氨酯彈性體及其制備方法。本發明通過有機多元醇與PPDI反應得到NCO含量為2％－9％的異氰酸酯基封端的預聚物，然后該預聚物與質量分數為10％－60％小分子二醇擴鏈劑和40％－90％的小分子三醇交聯劑混合物反應，生產一種力學性能較好且壓縮永久變形較 低的澆注型PPDI基聚氨酯彈性體。

然而上述技術難以滿足更高強度的建筑、軌道交通隔震及其它工程隔震要求。

空心微球中的有機空心微球外殼為熱塑性丙烯酸聚合物，內核為烷烴氣體組成的球狀塑料顆粒，粒徑一般在10-30微米，殼體有良好的彈性并可承受較壓力，加熱膨脹之后形成輕質空心微球，同時保持自身的良好性能。將空心微球與其他材料結合形成復合材料以提高材料的隔震性能，如CN201310032320一種輕質復合材料，更具體的是涉及空心微球和纖維體復合材料。由均勻分布的基材、纖維體和空心微球組成。纖維體和空心微球體積總和與基材的比例為1：5～1：1；基材為熱塑性或熱固性樹脂；纖維體為麻纖維、碳纖維、玻璃纖維、丙綸、芳綸、玄武巖纖維的至少一種；空心微球為空心玻璃微球、空心陶瓷微球中的至少一種；纖維體和空心微球的體積比為1：5～1：1；纖維體和空心微球通過基材粘結在一起。解決現有復合材料內部多為實心結構，其在隔熱、隔音、減震等方面效果并不理想的問題。

然而現有技術中并未報道將聚氨酯彈性體與空心微球復合在一起提高其隔震性能，且還可以提高聚氨酯彈性體的動態性能，保持較強的機械性能，達到良好的減震效果。

本發明采用MDI體系的二苯基甲烷二異氰酸酯、多苯基甲烷多異氰酸酯的混合物或由聚環氧丙烷醚多元醇與二苯基甲烷二異氰酸酯反應得到的預聚物為一個組分；聚醚多元醇和胺類擴鏈劑、醇類擴 鏈劑、催化劑、空心微球及其它助劑組成聚合物多元醇組分。兩組分室溫下混合、澆注固化得到一種具有隔震功能的復合材料，和常用的聚氨酯彈性體產品相比可以現場、常溫施工，隔震效果更好，且還可以提高聚氨酯彈性體的動態性能，保持較強的機械性能。

發明內容