[發明專利]基于聚氨酯-酰胺高分子聚合物的油箱自密封材料

在審

• 申請號: 202110245702.6
• 申請日: 2021-03-05
• 公開（公告）號: CN113025182A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 王博;安超;黃廣炎;卞曉兵
• 申請（專利權）人: 湖南艾爾防務技術有限公司;北京理工大學
• 主分類號: C09D175/06
• 分類號: C09D175/06;C08G18/66;C08G18/42;C08G18/38;C08G18/10
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 張潔;周蜜

本發明涉及基于聚氨酯?酰胺高分子聚合物的油箱自密封材料，屬于自密封技術領域。所述聚合物通過以下方法制備得到，所述方法包括以下步驟：(1)將二異氰酸酯和帶有二硫鍵的羧酸類擴鏈劑溶于溶劑Ⅰ中，機械攪拌混合均勻，在氮氣保護下反應，得到異氰酸根封端預聚物；(2)預聚物的擴鏈反應：將二元醇真空脫水完畢后，通入氮氣保護；加入所述異氰酸根封端預聚物，同時加入催化劑和溶劑Ⅱ，攪拌至混合均勻，去除溶劑后得到；所述聚合物具有優異室溫自修復能力；作為油箱自密封材料使用可實現油箱對子彈擊穿的迅速自密封效果。

技術領域

本發明涉及基于聚氨酯-酰胺高分子聚合物的油箱自密封材料，屬于自密封技術領域。

背景技術

機動性、適應性與防護性是軍用戰術車輛的重要要求。燃油系統作為戰術車輛的動力供給系統，直接為車輛機動性提供支撐與保障。油箱本身無任何直接防護，極易遭受武器彈藥毀傷，將導致戰術車輛整體作戰與戰術功能喪失，連鎖影響戰局。通過在油箱表面涂覆具有自修復功能的材料可改善上述問題。中國專利申請CN104010814A和CN108250937A針對油箱自密封提供了各自的技術方案，但二者采用材料均為多層結構，需要分多步驟制備、涂覆，實際施工效率不高。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供基于聚氨酯-酰胺高分子聚合物的油箱自密封材料，通過選用帶有二硫鍵的羧酸類物質作為擴鏈劑先與異氰酸酯進行預聚，之后再與二元醇聚合反應形成大分子彈性體，由此避免反應過程中產生二氧化碳對制品的影響。最終以更低的成本和簡單的方式獲得了具有優異力學性能和室溫自修復能力的高強的自修復高分子聚合物，所述聚合物作為油箱自密封材料使用具有優異的防護效果。

為實現上述目的，本發明的技術方案如下：

基于聚氨酯-酰胺高分子聚合物的油箱自密封材料，所述材料通過以下方法制備得到，所述方法包括以下步驟：

(1)預聚物的制備：氮氣保護下，將二異氰酸酯和二羧酸二硫醚擴鏈劑溶于溶劑Ⅰ中，機械攪拌混合均勻，60-100℃下反應4-6h，得到異氰酸根封端預聚物，于氮氣氛圍保存；

(2)預聚物的擴鏈反應：將二元醇真空脫水完畢后，通入氮氣保護，然后向所述二元醇中加入所述異氰酸根封端預聚物，同時加入催化劑和溶劑Ⅱ，60-90℃下攪拌至混合均勻后，涂覆于表面清潔的油箱外表面，去除溶劑Ⅰ、溶劑Ⅱ和殘余反應氣體，在油箱外表面得到基于聚氨酯-酰胺高分子聚合物的油箱自密封材料，所述材料厚度大于等于2mm；

其中，步驟(2)中所述二元醇為聚醚二元醇、聚酯二元醇和聚硅氧烷二元醇中一種以上；步驟(2)中所述催化劑為二月桂酸二丁基錫或辛酸亞錫。

優選的，步驟(1)中所述二異氰酸酯為被兩個二異氰酸酯基取代的飽和鏈烴、飽和脂環烴或芳香烴。

優選的，步驟(1)中所述二異氰酸酯為1,6-六亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、甲苯-2,4-二異氰酸酯、二苯基甲烷-4,4’-二異氰酸酯、苯二亞甲基二異氰酸酯、萘-1,5-二異氰酸酯和二環己基甲烷二異氰酸酯中的一種以上。

優選的，步驟(1)中所述二羧酸二硫醚擴鏈劑為3,3’-二硫代二丙酸、4,4’-二硫代二丁酸、2,2’-二硫代二苯甲酸和5,5’-二硫代雙(2-硝基苯甲酸)中一種以上。

優選的，步驟(1)和步驟(2)中所述溶劑Ⅰ和溶劑Ⅱ分別獨立為丙酮、四氫呋喃、三氯甲烷和N,N-二甲基甲酰胺中一種以上。

優選的，步驟(2)中所述二元醇為聚四氫呋喃二醇、聚己內酯二醇、聚乙二醇、聚氧化丙烯二醇、聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸丙二醇酯二醇和聚己二酸丁二醇酯二醇中的一種以上，所述二元醇的平均分子量為500-10000g/mol。