[发明专利]一种用于建筑拼板的聚氨酯弹性体材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种用于建筑拼板的聚氨酯弹性体材料及其制备方法。所述聚氨酯弹性体材料包括如下质量份数的原料组分：30‑45份二异氰酸酯、80‑100份低聚物多元醇、3‑10份扩链剂、2‑5份三烯丙基异氰脲酸酯和0.5‑2份催化剂；所述低聚物多元醇包含端羟基聚丁二烯。所述聚氨酯弹性体材料是通过先将低聚物多元醇、三烯丙基异氰脲酸酯和催化剂混合脱水，与二异氰酸酯预聚反应，然后与扩链剂发生扩链反应，最后用伽马射线辐照交联的方法制备得到。本发明提供的聚氨酯弹性体材料同时具有较高的硬度、拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度和弯曲强度，适合用于建筑拼板材料。

技术领域

本发明属于聚氨酯弹性体材料技术领域，具体涉及一种用于建筑拼板的聚氨酯弹性体材料及其制备方法。

背景技术

建筑拼板是一类通过拼接制作建筑模型或建筑实体的建筑材料。常用于建筑拼板的材料有木材、钢板等，这些材料虽然具有较高的强度，但是材质较重，不利于拼接，且加工成型困难，制作好的建筑模型或实体不易拆卸和重复利用，造成资源浪费。如果使用热塑性的高分子材料代替木材、钢材作为建筑拼板材料，则不仅能够方便地加工成任意形状，而且不需要的拼板还能再次加工，大幅缩短工时，实现资源的重复利用。

热塑性聚氨酯弹性体(TPU)是一种性能优良的高分子合成材料，既具有橡胶的弹性又有塑料的硬度，而且还具有良好的机械性能、耐磨性和回弹性能，被广泛应用于传送带、软管、汽车零部件、鞋底、合成皮革、涂料、电线电缆等领域，是一种良好的建筑拼板替代材料。但是，普通的聚氨酯弹性体材料的强度，尤其是弯曲强度较低，当拼板的体积较大，待拼接的模型或实体较重时，普通的聚氨酯弹性体材料可能不足以承受自身重量，导致模型或实体发生变形，甚至塌陷。

因此，如果能够进一步提高聚氨酯弹性体材料的机械性能，将有助于其在建筑拼板领域的应用。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种用于建筑拼板的聚氨酯弹性体材料及其制备方法。该聚氨酯弹性体材料同时具有较高的硬度、拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度和弯曲强度，适合用于建筑拼板材料。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，本发明提供一种用于建筑拼板的聚氨酯弹性体材料，包括如下质量份数的原料组分：

30-45份(例如30份、31份、32份、33份、34份、35份、36份、37份、38份、39份、40份、41份、42份、43份、44份或45份等)二异氰酸酯、80-100份(例如80份、81份、82份、83份、84份、85份、86份、87份、88份、89份、90份、91份、92份、93份、94份、95份、96份、97份、98份、99份或100份等)低聚物多元醇、3-10份(例如3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份或10份等)扩链剂、2-5份(例如2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份或5份等)三烯丙基异氰脲酸酯和0.5-2份(例如0.5份、0.6份、0.8份、1份、1.2份、1.3份、1.5份、1.6份、1.8份或2份等)催化剂；

所述低聚物多元醇包含端羟基聚丁二烯。

本发明通过选择端羟基聚丁二烯作为低聚物多元醇之一，配合三烯丙基异氰脲酸酯和其他原料，合理设计聚氨酯弹性体的分子链结构，从而使得到的聚氨酯弹性体同时具有较高的硬度、拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度和弯曲强度，满足建筑拼板材料的性能要求。

作为本发明的优选技术方案，所述二异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)、对苯二异氰酸酯(PPDI)或萘二异氰酸酯(NDI)中的一种或至少两种的组合；所述组合典型但非限制性实例有：TDI与MDI的组合、TDI与XDI的组合、TDI与PPDI的组合、TDI与NDI的组合、MDI与XDI的组合、MDI与PPDI的组合、MDI与NDI的组合、XDI与NDI的组合等、PPDI与NDI的组合等。