[發(fā)明專利]一種耐熱耐老化的增強聚氨酯材料及其制備方法

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• 申請日: 2017-07-19
• 公開（公告）號: CN107266651A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳慶;曾軍堂;陳兵
• 申請（專利權(quán)）人: 成都新柯力化工科技有限公司
• 主分類號: C08G18/66
• 分類號: C08G18/66;C08G18/42;C08G18/48;C08G18/32;C08L75/06;C08L75/08;C08L71/02;C08K3/28;C08K5/134;C08K3/16;C08K3/30;C08K5/3475;C08K3/22
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高分子改性技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種耐熱耐老化的增強聚氨酯材料及其制備方法。

背景技術(shù)

聚氨酯(PU)由二異氰酸酯或多異氰酸酯與二羥基或多羥基化合物加聚而成。聚氨酯大分子中除了氨基甲酸酯外，還含有醚、酯、脲、縮二脲、脲基甲酸酯等基團。聚氨酯的結(jié)構(gòu)變化很多，可以在很寬的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)其性能，制品的種類也很多，如泡沫型材料制品、彈性纖維制品、聚氨酯合成革、涂料及粘合劑等。

從全球范圍來看，建筑領(lǐng)域、汽車工業(yè)、電子設(shè)備、新能源和環(huán)保產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，極大地拉動了聚氨酯產(chǎn)品的需求。建筑領(lǐng)域是聚氨酯重要的下游市場，聚氨酯材料不僅可用作新建住宅建筑保溫，也可用作老建筑的翻新改造，即使在未來的聚氨酯市場達到相對飽和的情況下，在建筑領(lǐng)域仍有極大的增長潛能。在交通領(lǐng)域，聚氨酯材料的應(yīng)用也越來越多，汽車生產(chǎn)商現(xiàn)在十分注重節(jié)能節(jié)油，聚氨酯產(chǎn)品不僅能夠減輕汽車的重量，而且也能提高汽車產(chǎn)品的生命周期。未來的10年間，聚氨酯產(chǎn)品在其他一些領(lǐng)域的應(yīng)用將得到迅猛的發(fā)展。

但聚氨酯的耐候性較差，戶外使用時易發(fā)生泛黃，龜裂，嚴重地影響了制品的外觀及力學性能。自聚氨酯工業(yè)化以來，工業(yè)界一直在研究光氧化和和降解問題。由于聚氨酯屬于熱固性樹脂，其結(jié)構(gòu)隨工藝變化很大，所使用的添加劑必須與樹脂的各組分相容，最終成為樹脂的一部分，這就給研究聚氨酯的耐候性增加了難度，因此關(guān)于這方面的報導較少。國內(nèi)對此問題的研究處于起步階段，與國外差距較大。

中國聚氨酯產(chǎn)業(yè)布局基本形成，目前主要有以上海為中心的長三角地區(qū)、以煙臺-淄博-黃驊-天津為中心的環(huán)渤海地區(qū)、以廣州為中心的珠三角地區(qū)、以蘭州為中心的西北地區(qū)，以及正在形成的以重慶為中心的西南地區(qū)、以福建泉州為中心的海西地區(qū)等聚氨酯產(chǎn)業(yè)聚集地區(qū)。

聚氨酯材料和其他高分子材料一樣，在加工、貯存和使用過程中容易受到外界環(huán)境如光、熱、水、空氣和氧的影響，導致聚合物老化降解，使得制品變色、發(fā)脆，機械性能下降，以致失去使用價值。自聚氨酯工業(yè)化以來，科研工作者一直致力于耐老化聚氨酯材料的研究，但是由于聚氨酯材料結(jié)構(gòu)變化多端，降解過程復雜，故研究進展緩慢。

耐老化環(huán)保型聚氨酯泡沫廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)汽車坐墊、靠背、頭枕等。其具有耐老化性能好，環(huán)保無氣味的特點，近些年汽車廠商都在改善車內(nèi)環(huán)境，對氣味和毒性的控制越來越嚴格；隨著汽車行業(yè)競爭加劇，汽車生產(chǎn)廠家需要采購更加耐用的產(chǎn)品來提高產(chǎn)品競爭力，同時為了減少環(huán)境污染，降低車主燃油使用成本，汽車制造也在向著輕量化的方向發(fā)展；傳統(tǒng)的組合料貯存穩(wěn)定性差，成品在使用數(shù)年后會老化，無法滿足使用需求。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出一種耐熱耐老化的增強聚氨酯材料，它兼具耐熱、耐老化和力學性能優(yōu)良的特點。

為解決上述問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種耐熱耐老化的增強聚氨酯材料，由含有以下物質(zhì)的原料制成：聚酯多元醇、二異氰酸酯、擴鏈劑、金屬鹽、紫外線吸收劑、有機溶劑。

優(yōu)選的，所述耐熱耐老化的增強聚氨酯材料，由含有以下物質(zhì)的原料按重量份制成：聚酯多元醇50~60份、二異氰酸酯20~60份、擴鏈劑3~8份、金屬鹽5~20份、紫外線吸收劑3~8份。

本發(fā)明通過對彈性聚氨酯進行改性，使得彈性聚氨酯兼具耐熱、耐老化的性能，此外還具有良好的力學性能。

彈性聚氨酯是通過聚酯多元醇和二異氰酸酯反應(yīng)制得的，根據(jù)原料種類的不同，制得的彈性聚氨酯的性能也不同，本發(fā)明對彈性聚氨酯的種類沒有特殊的要求，因此對原料的種類也沒有特殊的要求。

本發(fā)明對聚酯多元醇的種類沒有特殊的限制，只要能夠和二異氰酸酯反應(yīng)生成聚氨酯即可，可以為所述領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，如所述聚酯多元醇可以為聚對苯二甲酸乙二醇、聚己內(nèi)酯二元醇、聚環(huán)氧乙烷二醇、聚環(huán)氧丙烷二醇、聚四氫呋喃二醇、聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸-1，4-丁二醇酯二醇、聚己二酸己二醇酯二醇或上述單體的均聚或共聚二醇中的至少一種。

本發(fā)明對二異氰酸酯的種類沒有特殊的限制，只要能夠和聚酯多元醇反應(yīng)生成聚氨酯即可，可以為所述領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，如所述二異氰酸酯為異佛爾酮二異氰酸酯、四亞甲基二異氰酸酯，六亞甲基二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、1，5-萘二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯或苯二亞甲基二異氰酸酯中的至少一種。