[发明专利]一种微孔聚氨酯弹性体减震材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及减震材料领域，特别涉及一种微孔聚氨酯弹性体减震材料及其制备方法。

背景技术

微孔聚氨酯弹性体性能介于弹性体和泡沫之间，具有耐冲击性能、耐磨型、阻尼性能，但是存在有效阻尼温域太窄。吸能凝胶材料属于聚硅氧烷材料，硅氧烷材料突出的性能是使用温度范围广，但是力学性能较差。

现有较为成熟的技术，为英国的D3O产品，基体采用的是聚氨酯，使用温度范围为-10℃～+80℃，用于人体防护，不能使用于温度较高的环境，如发动机、长期振动生热部位。

因此，制备一种既具有较好阻尼减震性能，又具有较高使用温度范围的材料十分有必要。

发明内容

基于此，有必要提供一种使用温度范围广，减震吸能能力强的微孔聚氨酯弹性体减震材料及其制备方法。

一种微孔聚氨酯弹性体减震材料的制备方法，包括以下步骤：

合成微孔聚氨酯弹性体预聚体；

将剪切增稠凝胶、相容剂及所述微孔聚氨酯弹性体预聚体混合后得到混合物；

将所述混合物与发泡剂、催化剂、扩链剂、泡沫稳定剂混合后进行发泡、硫化得到微孔聚氨酯弹性体减震材料。

在一些实施例中，合成微孔聚氨酯弹性体预聚体，包括下述步骤：

将聚酯多元醇及聚四氢呋喃醚二醇混合后于110～120℃真空脱水，再与MDI混合反应，于60～120℃反应，得到所述微孔聚氨酯弹性体预聚体。

在一些实施例中，所述聚酯多元醇与聚四氢呋喃醚二醇质量比为1:4～4:1，所述多元醇与所述微孔聚氨酯弹性体预聚体中异氰酸根含量在2％～10％之间。

在一些实施例中，在将剪切增稠凝胶、相容剂及所述微孔聚氨酯弹性体预聚体混合后得到混合物的步骤中，所述相容剂与所述剪切增稠凝胶的质量比值在0.1％～10％，所述微孔聚氨酯弹性体预聚体质量为所述混合物的5％～40％。

在一些实施例中，所述相容剂为聚二甲基硅氧烷-聚乙二醇、聚缩水甘油酯、二乙烯基四甲基二硅氧烷、乙烯基三乙氧基硅氧烷、乙烯基三氯硅烷、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷、γ-缩水甘油丙基-三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基-三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基-甲基-三甲氧基硅烷、γ-氯丙基-三甲氧基硅、γ-巯丙基-三甲氧基硅烷和N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基-三甲氧基硅烷中的至少一种。

在一些实施例中，在将所述混合物与发泡剂、扩链剂、泡沫稳定剂混合后进行发泡、硫化得到微孔聚氨酯弹性体减震材料的步骤中，所述发泡剂为水、二氟氯烯烃类、烃类中至少一种，所述发泡剂为所述微孔聚氨酯弹性体预聚体质量的0.1％～5％。

在一些实施例中，在将所述混合物与发泡剂、催化剂、扩链剂、泡沫稳定剂混合后进行发泡、硫化得到微孔聚氨酯弹性体减震材料的步骤中，所述扩链剂为3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷、三甲氧苄氨嘧啶、乙二胺、己二胺、甲苯二胺、三甲基乙二胺、3，5-二甲硫基甲苯二胺1,4-丁二醇、三乙二醇、乙二醇、己二醇、一缩二乙二醇、二乙醇胺中至少一种，所述扩链剂为所述微孔聚氨酯弹性体预聚体质量的0.5％～10％。

在一些实施例中，在将所述混合物与发泡剂、催化剂、扩链剂、泡沫稳定剂混合后进行发泡、硫化得到微孔聚氨酯弹性体减震材料的步骤中，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、二乙酸二丁基锡、三亚乙基二胺、双(二甲氨基乙基)叔胺、四甲基乙二胺、N,N-二甲基环己胺、N-乙基吗啉、三乙醇胺中至少一种，所述催化剂质量为用量为微孔聚氨酯弹性体预聚体质量的0.1％～5％。

在一些实施例中，在将所述混合物与发泡剂、催化剂、扩链剂、泡沫稳定剂混合后进行发泡、硫化得到微孔聚氨酯弹性体减震材料的步骤中，所述泡沫稳定剂为有机硅类泡沫稳定剂，所述泡沫稳定剂为所述微孔聚氨酯弹性体预聚体质量的0.1～5％。

另外，本申请还提供了一种采用所述的微孔聚氨酯弹性体减震材料的制备方法制备得到的微孔聚氨酯弹性体减震材料。

本申请提供的微孔聚氨酯弹性体减震材料的制备方法，以一种剪切增稠凝胶作为填料，微孔聚氨酯弹性体作为基体，通过添加一定的相容剂，制备成为一种高缓冲性能的减震防护材料，由于剪切增稠凝胶在受到冲击作用时状态会自发地从柔软转变成为坚硬，该过程中吸收能量，从而有效地起到防护作用，微孔聚氨酯弹性体作为结构基体，在受到作用时，微孔聚氨酯骨架结构起到一定的支撑作用，与填料同时作用起到减震缓冲的作用。

附图说明

图1为本发明一实施方式的微孔聚氨酯弹性体减震材料的制备方法的步骤流程图。