[发明专利]一种聚氨酯弹性体及其制备方法

说明书

本发明公开了一种聚氨酯弹性体及其制备方法，这种聚氨酯弹性体包括：聚酯多元醇60‑65％，二异氰酸酯30‑33％，混合扩链交联剂1‑9.5％，所述二异氰酸酯包括二甲基联苯二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯和1，5－萘二异氰酸酯，本发明通过包括使用二甲基联苯二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯和1，5－萘二异氰酸酯作为二异氰酸酯，保证其二异氰酸酯结构对称性高，刚性高，在其特定的配比下，保证得到的聚氨酯弹性体具备优异的耐热性及抗滑性。

技术领域

本发明属于聚氨酯领域，特别是涉及一聚氨酯弹性体及其制备方法。

背景技术

聚氨酯弹性体具有结构可设计性强、力学强度高、耐磨、可回收和滚动阻力低等优点，然而聚氨酯耐热性差，特别是对于只有物理交联的聚氨酯弹性体，长期使用温度不能超过80℃，这限制了其在工业领域上的应用。改变硬段含量和扩链剂类型是现有提高聚氨酯弹性体耐热性最主要的方法。

甲苯二异氰酸酯和二苯基甲烷二异氰酸酯是用量最大的二异氰酸酯，然而甲苯二异氰酸酯存在异构体和二苯基甲烷二异氰酸酯中两个异氰酸根由于亚甲基作用不在同一平面，使其制成的聚氨酯弹性体硬段规整性不高，导致耐热性差。同时由于甲苯二异氰酸酯和二苯基甲烷二异氰酸酯结构不对称，合成的聚氨酯弹性体动态生热高，这也限制了其应用。为了提高聚氨酯弹性体的耐热性能，扩展聚氨酯弹性体的应用范围，提供一种耐热性好的聚氨酯弹性体显得尤为重要。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种聚氨酯弹性体及其制备方法，这种方法解决了聚氨酯弹性体耐热性能不佳的问题；

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种聚氨酯弹性体，包括：聚酯多元醇60-65％，二异氰酸酯30-33％，混合扩链交联剂1-9.5％，所述二异氰酸酯包括二甲基联苯二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯和1，5－萘二异氰酸酯，所述二甲基联苯二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯和1，5－萘二异氰酸酯的质量比为(1-3)：(1-2)：(1-5)。

优选地，所述二甲基联苯二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯和1，5－萘二异氰酸酯的质量比为3：1：5。

优选地，所述聚酯多元醇为聚己内酯多元醇或聚碳酸酯二醇。

优选地，所述混合扩链交联剂为3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯基甲烷、3,5二甲硫基甲苯二胺、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇，2,3-丁二醇，乙二醇、1,3-丙二醇，1,3-环己醇，1,4-环己二醇，2,2’-二甲基-1,3-丙二醇，丙三醇，1,6-己二醇，二乙醇胺和三羟甲基丙烷的两种或多种。

一种制备聚氨酯弹性体的方法，包括以下步骤：1)将聚酯多元醇在90-100℃下真空脱水，脱水后与二异氰酸酯在温度为80-90℃下保温反应1-2h后得到聚氨酯预聚体；

2)将混合扩链交联剂和硅藻土粉末混合球磨，得到混合物；

3)将聚氨酯预聚体、步骤2)得到的混合物混合，加入固化剂，混合均匀后浇注在模具中，真空脱泡，烘干得到聚氨酯弹性体。

优选地，2)将混合扩链交联剂和硅藻土粉末混合球磨，球磨后与改性后的碳化硅混合得到混合物。

优选地，所述改性后的碳化硅的制备方法为：将碳化硅浸在表面处理溶剂中，进行表面处理，表面处理溶剂为丙酮、氯仿、四氢呋喃、二氧六环或二甲基甲酰胺中的一种；然后准备单体丙烯酰胺水溶液，向单体丙烯酰胺水溶液中加入交联剂，所述交联剂为丙三醇，将溶液pH调节至7～12；再加入过硫酸钾、亚硫酸氢钠；然后进行聚合，聚合温度为40～80℃，聚合反应2～3h，聚合后得到改性后的碳化硅。

有益效果：