[發明專利]一種耐熱性高強度的形狀記憶聚氨酯彈性體及其制法

在審

• 申請號: 202010801664.3
• 申請日: 2020-08-11
• 公開（公告）號: CN112062928A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 李華想
• 申請（專利權）人: 新昌縣華發機械股份有限公司
• 主分類號: C08G18/73
• 分類號: C08G18/73;C08G18/66;C08G18/42;C08G18/34;C08G18/32;C08G18/12;C08K9/06;C08K3/04
• 代理公司: 北京風雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 于潔

本發明涉及聚氨酯彈性體技術領域，且公開了一種耐熱性高強度的形狀記憶聚氨酯彈性體，包括以下配方原料：聚氨酯預聚體、封端劑、擴鏈劑、羥基化碳納米管、硅烷偶聯劑。該一種耐熱性高強度的形狀記憶聚氨酯彈性體，使用支鏈型的六亞甲基二異氰酸酯作為單體，二甲硫基二胺基甲苯擴鏈劑為制備出的聚氨酯具有一定的星型支鏈結構，提高了聚氨酯的拉伸強度和彈性模量，增強了聚氨酯彈性體的形狀固定率和形狀恢復率，表現出良好的形狀記憶功能，改性羥基化碳納米管在聚氨酯彈性體中的分散性和相容性很好，起到了良好的納米粒子增強效應，提高了聚氨酯硬段區的初始熱分解溫度和最大熱分解溫度，增強了聚氨酯的熱穩定性能。

技術領域

本發明涉及聚氨酯彈性體技術領域，具體為一種耐熱性高強度的形狀記憶聚氨酯彈性體及其制法。

背景技術

聚氨酯是一種含有氨基甲酸酯基基團的高分子化合物，分為聚酯性和聚醚型，軟質聚氨酯為熱塑性線性結構，耐化學性和力學性良好的，具有隔熱、隔音、抗震、防毒等優點，可以用作包裝、隔音、過濾材料等，硬質聚氨酯塑具有絕熱性能優越、耐化學藥品，易加工等特點，聚氨酯材料在家居日用品材料、建筑液材料、交通運輸等領域具有廣泛的應用，產品主要有聚氨酯泡沫塑料、聚氨酯彈性體、聚氨酯纖維塑料等產品。

熱塑性聚氨酯彈性體是指在大分子主鏈上含有較多氨基甲酸酯基官能團的一類彈性體聚合物，通過改變原料的種類及組成，可以大幅度改變產品的形態和性能，得到從柔軟到堅硬的最終產品，聚氨酯彈性體獨特的結構賦予其優異的彈性、耐磨性能、較高的撕裂強度，而且伸長率大、硬度范圍寬，此外它的減振效果好，負載容量大，耐有機溶劑性能優異，但是目前的聚氨酯分子之間存在強烈的氫鍵化作用，導致聚氨酯彈性體的耐熱性較差，在高溫下的拉伸強度和彈性模量較低，影響了聚氨酯彈性體形狀記憶功能，以及韌性和彈性等力學性能。

(一)解決的技術問題

針對現有技術的不足，本發明提供了一種耐熱性高強度的形狀記憶聚氨酯彈性體及其制法，解決了聚氨酯彈性體的耐熱性較差，在高溫下形狀記憶功能和韌性、彈性等力學性能受到很大影響的問題。

(二)技術方案

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種耐熱性高強度的形狀記憶聚氨酯彈性體，包括以下按重量份數計的配方原料：47-59份聚氨酯預聚體、6-8份封端劑、32-40份擴鏈劑、3-5份羥基化碳納米管、0.1-0.5份硅烷偶聯劑。

優選的，所述硅烷偶聯劑為正癸基三甲氧基硅烷。

優選的，所述擴鏈劑為二甲硫基二胺基甲苯。

優選的，所述羥基化碳納米管中羥基含量為5-7％。

優選的，所述封端劑為改性羥基硅油，制備方法包括以下步驟：

(1)向反應瓶中加入乙醇溶劑、羥基硅油和三異丙基氯硅烷，將溶液置于恒溫水浴鍋中，加熱至70-80℃，勻速攪拌反應6-8h，加入碳酸鈉調節溶液pH至7，向溶液中加入蒸餾水，通過高速離心機，進行離心分離3-5次，制備得到三異丙基硅烷接枝的改性羥基硅油。

優選的，所述羥基硅油和三異丙基氯硅烷的質量比為1:1.2-1.4。

優選的，所述聚氨酯預聚體制備方法包括以下步驟：

(1)向反應瓶中加入丙酮溶劑、聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇、六亞甲基二異氰酸酯和2,2-二羥甲基丙酸，勻速攪拌20-40min，再加入催化劑二丁基錫二月桂酸酯，將反應瓶置于油浴鍋中，加熱至100-110℃，勻速攪拌反應4-6h，將溶液減壓濃縮除去溶劑，制備得到聚氨酯預聚體。

優選的，所述聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇、六亞甲基二異氰酸酯、2,2-二羥甲基丙酸和二丁基錫二月桂酸酯，四者質量比為2.6-2.8:1:0.16-0.18:0.001-0.0014。