[發(fā)明專利]一種雙組份瞬干耐溫聚氨酯及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110094205.0
• 申請日: 2021-01-22
• 公開（公告）號: CN112898526A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 襲鍇;張一帆
• 申請（專利權(quán)）人: 南京大學(xué)
• 主分類號: C08G18/66
• 分類號: C08G18/66;C08G18/48;C08G18/32;C08G18/28;C08G18/38;C08G18/44;C08G18/42
• 代理公司: 南京申云知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32274
• 代理人: 邱興天

本發(fā)明公開了一種雙組份瞬干耐溫聚氨酯及其制備方法，屬于高分子材料領(lǐng)域。本發(fā)明通過多元醇、硅烷偶聯(lián)劑混合，再加入胺類交聯(lián)劑，進而與異氰酸酯反應(yīng)，在目標(biāo)表面瞬間固化形成耐溫保護層，即可得到瞬干耐溫聚氨酯。該制備方法簡單，由該方法制備的聚氨酯可以實現(xiàn)瞬間固化，材料力學(xué)性能優(yōu)異、在130℃高溫條件下性能穩(wěn)定且具有良好的抗老化能力。可以旋擠出涂覆在大型耐溫器材上進行快速固化，實現(xiàn)耐溫隔熱以及保護的作用，滿足不同行業(yè)領(lǐng)域的快速施工要求，在工業(yè)生產(chǎn)和國防快速修補等領(lǐng)域有較為廣泛的用途。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種雙組份瞬干耐溫聚氨酯及其制備方法。

背景技術(shù)

聚氨酯(PU)是一類具有優(yōu)異綜合性能的耐高溫高分子材料，具有很好的穩(wěn)定性、耐化學(xué)性、回彈性、力學(xué)性能和更小的壓縮變型性，隔熱、隔音、抗震、防毒性能良好。近年來聚氨酯的發(fā)展十分迅速，并衍生出了一系列商業(yè)化產(chǎn)品。目前，聚氨酯已經(jīng)廣泛應(yīng)用于家居領(lǐng)域、建筑領(lǐng)域、日用品領(lǐng)域、交通領(lǐng)域、家電領(lǐng)域等。

聚氨酯(PU)是由異氰酸酯與聚酯多元醇或者聚醚多元醇反應(yīng)，通過預(yù)聚體或者一步法制得。

目前，由普通異氰酸酯與多元醇制備的聚氨酯已經(jīng)很難滿足特殊生產(chǎn)工藝的要求，特別是某些特殊條件下需要瞬間固化形成保護層，實現(xiàn)噴涂和修改等工藝，同時還需兼?zhèn)淠蜏亍⒖節(jié)瘛⒏邚姸鹊囊蟆Ｍㄟ^分子設(shè)計特殊分子結(jié)構(gòu)和官能團的復(fù)合以實現(xiàn)瞬間固化和耐溫性能已成為聚氨酯材料發(fā)展的必由之路。

比如，在工業(yè)熱管領(lǐng)域，熱管表面的涂覆層不僅需要快速固化以便施工需要，同時還需要可以長期耐溫的聚氨酯材料，通用的耐溫聚氨酯使用溫度一般在100℃以下，當(dāng)溫度超過此溫度時，材料的力學(xué)穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性都會大幅下降。

據(jù)文獻報道，當(dāng)前制備瞬干型耐溫聚氨酯材料通常通過：1、使用高活性催化劑；2、引入聚硅氧烷；3、制備泡沫型材料三種途徑。目前人們主要把目光投向由上述幾種方法制備的或由幾種方法結(jié)合制備的瞬干耐溫聚氨酯材料。然而，上述制備的有機硅或多孔聚氨酯材料的各種方法，有些固化速率太慢，有些制備出的材料耐高溫性能很差，常常不能兼顧耐溫和快速固化兩項性能，這就使得這類材料無法在一些特殊的環(huán)境中使用。因此開發(fā)一種可以瞬干的耐溫聚氨酯迫在眉睫。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種雙組份瞬干耐溫聚氨酯的制備方法，本發(fā)明所要解決的另一技術(shù)問題是提供上述方法所制備的雙組份瞬干耐溫聚氨酯。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

一種雙組份瞬干耐溫聚氨酯的制備方法，包括以下步驟：

(1)將具有至少2個羥基的聚醚多元醇或聚酯多元醇與具有至少1個氨基的硅烷偶聯(lián)劑以及具有至少2個胺基的多胺交聯(lián)劑進行快速攪拌混合均勻得到組份A；

(2)將一種或多種具有至少2個異氰酸酯基的異氰酸酯與催化劑進行共混得到組份B；

(3)將組份A和組份B混合均勻，然后在室溫或加熱條件下進行固化，得到得到瞬干耐溫聚氨酯。

進一步的，異氰酸酯基與所有和異氰酸酯基反應(yīng)的羥基和氨基的比例為0.4-2.5∶1；異氰酸酯與催化劑的質(zhì)量比為100∶0.01-100∶8。

作為優(yōu)選，異氰酸酯基與所有和異氰酸酯基反應(yīng)的羥基和氨基的比例為0.6-2.0∶1；異氰酸酯與催化劑的質(zhì)量比為100∶0.1-100∶4。

更優(yōu)選的，異氰酸酯基與所有和異氰酸酯基反應(yīng)的羥基和氨基的比例為0.8-1.5∶1；異氰酸酯與催化劑的質(zhì)量比為100∶0.2-100∶2。

進一步的，步驟(1)中，聚醚多元醇或聚酯多元醇優(yōu)選為二元醇，其分子量為200～20000，通式為：