[發明專利]一種提高水性聚氨酯橡膠力學性能的方法

在審

• 申請號: 201810710012.1
• 申請日: 2018-07-02
• 公開（公告）號: CN109233249A
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: 疏林
• 申請（專利權）人: 安徽玉堂雨具有限公司
• 主分類號: C08L75/04
• 分類號: C08L75/04;C08K9/04;C08K7/26
• 代理公司: 合肥廣源知識產權代理事務所(普通合伙) 34129
• 代理人: 宋宇晴

本發明涉及化工材料技術領域，公開了一種提高水性聚氨酯橡膠力學性能的方法，以環保型的聚醋酸乙烯酯作為主體，通過改性解決其耐水性、耐寒性、耐熱性、耐蝕性和機械穩定性等都很差的問題，制備得到的膠黏劑防水性能極好，粘結性是原來的10倍以上，利用二氧化硅凝膠和羥乙基甲基纖維素復合，進行硅烷化處理制備得到的改性劑將無機材料和聚合物的優點結合起來，發揮協同作用，提高其內聚力和粘結強度等力學性能，同時其耐久性和韌性也得到提高，本發明顯著提高了無紡布膠黏劑的粘結強度，大大節省了膠料，提高了施工效率，降低人工費用，能夠實現提高無紡布膠黏劑施工性、粘結性、抗裂性、耐水性和耐候性的現實意義，是一種極為值得推廣使用的技術方案。

技術領域

本發明屬于化工材料技術領域，具體涉及一種提高水性聚氨酯橡膠力學性能的方法。

背景技術

聚氨酯樹脂作為一種具有高強度、抗撕裂、耐磨等特性的高分子材料,在日常生活、工農業生產、醫學等領域廣泛應用。聚氨酯彈性體用作滾筒、傳送帶、軟管、汽車零件、鞋底、合成皮革、電線電纜和醫用人工臟器等；軟質泡沫體用于車輛、居室 、服裝的襯墊 ，硬質泡沫體用作隔熱 、吸音、包裝、絕緣以及低發泡合成木材，涂料用于高級車輛、家具、木和金屬防護，水池水壩和建筑防滲漏材料，以及織物涂層等。膠粘劑對金屬、玻璃、陶瓷、皮革、纖維等都有良好的粘著力。此外聚氨酯還可制成乳液、磁性材料等。

水性聚氨酯是以水代替有機溶劑作為分散介質的新型聚氨酯體系，也稱水分散聚氨酯、水系聚氨酯或水基聚氨酯。水性聚氨酯以水為溶劑，無污染、安全可靠。相對于水性聚氨酯來說，有機溶劑聚氨酯本身的機械性能比較好。但是在環保方面有機溶劑聚氨酯卻不如水性聚氨酯。近幾年我國對水性聚氨酯的研發逐漸深入，所以在大多數行業中，水性聚氨酯己經開始逐漸的替換掉傳統型的有機溶劑型聚氨酯。

聚氨酯合成橡膠需要良好的力學性能以及化學耐受性，水性聚氨酯在加工制備得到的橡膠無法滿足生產需求，因此，需要一種同樣環保的方式提高水性聚氨酯的力學性能以及化學耐受性。

發明內容

本發明的目的是針對現有的問題，提供了一種提高水性聚氨酯橡膠力學性能的方法，制備得到的水性聚氨酯橡膠具有極好的力學性能，耐磨性和耐折性優良。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種提高水性聚氨酯橡膠力學性能的方法，將制備得到的改性納米二氧化硅氣凝膠添加到水性聚氨酯乳液中，改性納米二氧化硅氣凝膠用量為水性聚氨酯乳液質量的0.8-0.9%，升溫至70-80℃，在600-700轉/分鐘下持續攪拌2-3小時，得到改性聚氨酯乳液，進一步制備得到水性聚氨酯橡膠，所述改性納米二氧化硅氣凝膠的制備方法包括以下步驟：

（1）稱取25-28克正硅酸乙酯、甲基三乙氧基硅烷2-3毫升，置于250毫升燒杯中，加入30-35毫升乙醇，水浴恒溫加熱，持續攪拌20-30分鐘，配制40-50毫升濃度為0.25-0.28摩爾/升的鹽酸溶液，均分為3次添加到燒杯中，每次間隔15-20分鐘，同時邊攪拌邊滴加4.2-4.5毫升二甲基甲酰胺；

（2）將步驟（1）制備的預混液置于四口燒瓶中，在攪拌狀態下，升溫至60-65℃，滴加3.0-3.5毫升異佛爾酮二異氰酸酯-丙酮溶液，進行反應，反應進行至紅外光譜檢測不到異氰酸根為止，將反應液冷卻至48-50℃，加入1.0-1.5克馬來酸酐，攪拌溶解后送入68-70℃恒溫恒濕箱中，靜置24-27小時，取出置于30-35℃下老化2-3天；

（3）將老化后凝膠液置于超臨界干燥箱中，降低干燥器內溫度為2-3℃，通入液態二氧化碳，進行溶劑替換，除去凝膠中的水以及乙醇，當全部被二氧化碳液體替換后，改變超臨界干燥箱中的設定條件，緩慢釋放出二氧化碳氣體，當溫度恢復至室內條件后，得到所述改性納米二氧化硅氣凝膠。

作為對上述方案的進一步描述，所述水性聚氨酯乳液固含量在53-55%范圍。