[發(fā)明專利]一種聚氨酯耐老化改性材料及其制備方法

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• 申請日: 2017-12-05
• 公開（公告）號: CN107880528A
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 舒春柳
• 申請（專利權(quán)）人: 四川力智久創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)運(yùn)營有限公司
• 主分類號: C08L75/04
• 分類號: C08L75/04;C08L67/00;C08K13/06;C08K9/10;C08K9/04;C08K3/26
• 代理公司: 四川力久律師事務(wù)所51221
• 代理人: 熊曉果

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及改性聚氨酯材料領(lǐng)域，具體涉及一種聚氨酯耐老化改性材料及其制備方法。

背景技術(shù)

聚氨酯是在大分子主鏈中含有氨基甲酸酯基的聚合物材料，具有較高的機(jī)械強(qiáng)度和氧化穩(wěn)定性，較高的柔曲性和回彈性，優(yōu)良的耐油性、耐溶劑性、耐水性和耐火性，在多個領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。聚氨酯材料主要用于航空、鐵路、建筑、體育等方面，可用于木制家具及金屬的表面罩光；用于貯罐、管道、冷庫、啤酒、發(fā)酵罐、保鮮桶的絕熱保溫保冷，房屋建筑絕熱防水，也可用于預(yù)制聚氨酯板材；可用于制造塑料制品、耐磨合成橡膠制品、合成纖維、硬質(zhì)和軟質(zhì)泡沫塑料制品、膠粘劑和涂料等；用于各類木器、化工設(shè)備、電訊器材和儀表及各種運(yùn)輸工具的表面涂飾。

隨著人們對材料耐老化性能要求的不斷提高，未經(jīng)耐老化改性的聚氨酯已難以滿足需求，因而，對聚氨酯進(jìn)行耐老化改性成為必要。現(xiàn)今對ABS的耐老化改性處理方法種類繁多，改性效果也很好，尤其是隨著納米材料的出現(xiàn)和應(yīng)用，聚氨酯的耐老化性增加效果顯著，使聚氨酯能在更多領(lǐng)域大量使用，但也存在不足。納米材料雖然具有耐老化增強(qiáng)效果好，添加量小的優(yōu)點(diǎn)，但也存在分散困難，成本高等缺陷。在進(jìn)行耐老化改性過程中，納米材料分散不均會影響其耐老化效果，得到的改性材料耐老化性偏低，對改性材料的生產(chǎn)和應(yīng)用造成不利影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有聚氨酯材料耐老化性不足的缺陷，提供一種聚氨酯耐老化改性材料及其制備方法；本發(fā)明將經(jīng)過針對性改性處理的納米碳酸鈣與聚氨酯進(jìn)行復(fù)合，并使納米碳酸鈣均勻分散在聚氨酯體系中，得到的聚氨酯改性材料耐老化性能優(yōu)異，有利于聚氨酯在更多領(lǐng)域中的應(yīng)用。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種聚氨酯耐老化改性材料，包括以下重量份原材料制備得到：65-75份的聚氨酯、20-30份的聚酯多元醇、15-20份的納米碳酸鈣、5-10份的改性劑、0.3-0.8份的偶聯(lián)劑、0.3-0.5份的交聯(lián)劑、1-3份的紫外線吸收劑、1-3份的抗氧劑。

上述一種聚氨酯耐老化改性材料，根據(jù)納米碳酸鈣和交聯(lián)能增加樹脂材料耐老化性的基本原理，不僅通過針對性的篩選改性劑、偶聯(lián)劑和交聯(lián)劑的種類，來提高納米碳酸鈣與聚氨酯之間的相容性，并使納米碳酸鈣在聚氨酯中分散更均勻，使納米碳酸鈣對聚氨酯的耐老化性增強(qiáng)作用更好，還通過控制聚氨酯的聚合度來使改性后的聚氨酯改性材料在耐老化性與加工性之間達(dá)到最佳平衡關(guān)系，從而使得到的聚氨酯改性材料在具有優(yōu)異的耐老化性的條件下，也具有優(yōu)異的加工性，使其可以在更多領(lǐng)域中得到應(yīng)用。

上述一種聚氨酯耐老化改性材料，其中，所述的納米碳酸鈣粒徑為10-80nm；納米碳酸鈣粒徑越小，分散性越差，納米碳酸鈣粒徑越大，對聚氨酯的耐老化增強(qiáng)作用越差；優(yōu)選的，所述的納米碳酸鈣粒徑為30-50nm；最優(yōu)選的，所述的納米碳酸鈣粒徑為40nm。

上述一種聚氨酯耐老化改性材料，其中，所述的改性劑為乙二酰二胺與亞磷酸三苯酯組成的混合物；所述的改性劑既能改善納米碳酸鈣與聚氨酯的相容性，又能在納米碳酸鈣表面形成極性基團(tuán)，利于分散；優(yōu)選的，所述的改性劑中乙二酰二胺與亞磷酸三苯酯的物質(zhì)的量之比為1︰1。

上述一種聚氨酯耐老化改性材料，其中，所述抗氧劑為抗氧劑3314、抗氧劑626中的一種或兩種。所述的紫外線吸收劑為UV-3813。

上述一種聚氨酯耐老化改性材料，其中，聚酯多元醇的聚合度越大，則交聯(lián)后聚氨酯改性材料的耐老化性越差，加工性越好，聚酯多元醇的聚合物越小，則交聯(lián)后聚氨酯改性材料的耐老化性越好，加工性越差，因此，選擇合理的聚酯多元醇聚合度，是平衡耐老化性和加工性的重要手段。所述的聚酯多元醇的聚合度為120-200；優(yōu)選的，所述的聚酯多元醇的聚合度為140-180；最優(yōu)的，所述的聚酯多元醇的聚合度為160；通過優(yōu)選，得到的聚氨酯改性材料既具有優(yōu)異的耐老化性，也具有較好的加工性，適合聚氨酯在更多領(lǐng)域中進(jìn)行推廣應(yīng)用。

其中，所述的聚氨酯聚合度為600-1200；優(yōu)選的，所述聚氨酯的聚合度為800-1100；最優(yōu)選的，所述的聚氨酯的聚合度為1000；通過優(yōu)選，得到的聚氨酯改性材料既具有優(yōu)異的耐老化性，也具有較好的加工性。

上述一種聚氨酯耐老化改性材料，其中，所述的偶聯(lián)劑為二硬脂酰氧異丙氧基鋁酸酯偶聯(lián)劑；二硬脂酰氧異丙氧基鋁酸酯能增加納米碳酸鈣與聚氨酯以及改性材料之間的相容性，提高聚氨酯改性材料的性能。

其中，所述的交聯(lián)劑為二苯基甲烷二異氰酸酯，該交聯(lián)劑能將兩種不同聚合度的聚合物原材料適當(dāng)交聯(lián)，提高聚氨酯改性材料的耐老化性。