[发明专利]用于制备聚氨酯复合材料的聚氨酯组合物

说明书

本发明涉及一种用于制备聚氨酯复合材料的聚氨酯组合物，所述聚氨酯组合物的在25℃下的初始粘度为10‑600mPas，并且包含：a)多异氰酸酯组分，其中所述多异氰酸酯组分包含10‑56wt.％的2，2’‑二苯基甲烷二异氰酸酯和2，4’‑二苯基甲烷二异氰酸酯；b)异氰酸酯反应性组分，所述异氰酸酯反应性组分包含一种或多种甘油起始的聚醚多元醇，所述聚醚多元醇的羟值为120‑450mgKOH/g，在25℃下的粘度为50‑450mPas，所述聚醚多元醇的含量为30‑100wt.％，基于所述异氰酸酯反应性组分的总含量按100wt.％计。本发明还涉及由所述聚氨酯组合物制备的聚氨酯复合材料，以及该复合材料的制备方法。

技术领域

本发明涉及一种用于制备聚氨酯复合材料的聚氨酯组合物，具体地涉及一种包含甘油起始的聚醚多元醇的聚氨酯组合物。本发明还涉及由所述聚氨酯组合物制备的聚氨酯复合材料，以及该复合材料的制备方法。

背景技术

聚氨酯复合材料由于重量轻、机械强度高，已经在汽车、建筑、风机叶片等众多领域中得到了广泛的应用。例如在WO2011069975公开的一种由聚氨酯复合材料制备的风机叶片。

聚氨酯复合材料有多种制备方法，例如灌注、缠绕、拉挤、手糊、树脂传递成型等。其中，聚氨酯真空灌注工艺是一种较为常用的方法，其通常通过在模具内形成负压将树脂引入模具，浸润增强材料，再固化脱模而获得复合材料。对于大型的聚氨酯复合材料，例如1.5Mw(40米)的风机叶片，树脂充满整个模具至少需要60分钟，而常规的聚氨酯树脂的可操作时间通常在10-30分钟，之后聚氨酯树脂的粘度急剧上升而导致流动性快速变差，从而导致灌注过程无法进行。对此，可以对模具进行改进以加快聚氨酯树脂灌注速度，例如US20080237909公开了一种具有特殊形状的模具，US20080220112公开了一种具有双真空腔的树脂灌注设备，两者均旨在加快聚氨酯树脂的灌注过程。

另外，还可以通过改良聚氨酯树脂配方，延长聚氨酯树脂的可操作时间，例如US20120245286公开了一种用于制备复合材料的聚氨酯树脂组合物，该聚氨酯树脂组合物的可操作时间为30-40分钟，仍然不能满足大型聚氨酯复合材料制备工艺的要求。

因此，本领域中仍需要具有更长操作时间的聚氨酯组合物以用于制备大型聚氨酯复合材料。

发明概述

本发明一方面提供了一种用于制备聚氨酯复合材料的聚氨酯组合物，所述聚氨酯组合物的在25℃下的初始粘度为10-600mPas，并且包含：

a)多异氰酸酯组分，其中所述多异氰酸酯组分包含2，2’-二苯基甲烷二异氰酸酯和2，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯，其中2，2’-二苯基甲烷二异氰酸酯和2，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯的总含量为10-56wt.％，基于所述多异氰酸酯组分的总重量按100wt.％计；

b)异氰酸酯反应性组分，所述异氰酸酯反应性组分包含一种或多种甘油起始的聚醚多元醇，所述聚醚多元醇的羟值为120-450mgKOH/g，在25℃下的粘度为50-450mPas，所述聚醚多元醇的含量为30-100wt.％，基于所述异氰酸酯反应性组分的总含量按100wt.％计。

在本发明一个实施例中，所述聚氨酯组合物在25℃下的初始粘度为10-300mPas，更优选地，所述聚氨酯组合物在25℃下的初始粘度为10-200mPas。

在本发明另一个实施例中，所述甘油起始的聚醚多元醇的在25℃下的粘度为50-350mPas。

在本发明又一个实施例中，所述甘油起始的聚醚多元醇的含量为80-100wt.％，基于所述异氰酸酯反应性组分的总重量按100wt.％计。

在本发明又一个实施例中，所述聚氨酯组合物的异氰酸酯指数为0.8-2.5。

在本发明又一个实施例中，所述聚氨酯组合物的异氰酸酯指数为1-1.5。