[发明专利]一种聚(氨基甲酸酯-脲)弹性体及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种聚(氨基甲酸酯‑脲)弹性体及其制备方法和应用，涉及密封材料技术领域。本发明提供的聚(氨基甲酸酯‑脲)弹性体，以质量份数计，制备原料包括：聚四亚甲基醚二醇80～120份，二异氰酸酯10～50份，有机硅树脂3～7份，胺类扩链剂5～20份，1,4‑丁二醇0.5～5份。本发明采用上述原料制备聚(氨基甲酸酯‑脲)弹性体，不仅能够提高弹性体的力学性能，还能够使其具有较好的自修复性能。本发明提供的聚(氨基甲酸酯‑脲)弹性体具有较高的拉伸强度与弹性模量、极佳的耐磨性和稳定的摩擦系数，可以在隧道掘进机等领域应用。

技术领域

本发明涉及密封材料技术领域，具体涉及一种聚(氨基甲酸酯-脲)弹性体及其制备方法和应用。

背景技术

掘进机是当前最先进的隧道施工装备之一，代表了一个国家重大工程装备的技术水平。我国对于掘进机的研究起步较晚，基础较薄弱。近几年所研制的掘进机密封材料存在可靠性差、寿命短等问题。因此，对于掘进机所使用的密封材料研究具有重要意义。

密封材料要求具有良好的粘接性、耐老化性能和对高、低温度的适应性，能长期经受被粘接构件的收缩与振动而不破坏。聚氨酯作为一种应用广泛的工程材料，具有高机械性能、气密性、耐磨性、耐压性、耐油性及耐氧化性等优势，其中高耐磨、耐油、耐水解性能的聚氨酯被广泛用作密封材料。主驱动密封件的作用是保护主轴承和齿轮箱不受泥沙侵入引发磨耗损坏，同时为润滑油脂提供压力工作空间，发挥润滑、清洁和冷却主驱动的作用。聚氨酯密封材料现在面临的主要问题是：内生热较高，强度低、回弹性能差，容易发生密封失效。

发明内容

本发明的目的在于提供一种聚(氨基甲酸酯-脲)弹性体及其制备方法和应用，本发明提供的聚(氨基甲酸酯-脲)弹性体具有较高的拉伸强度与弹性模量、极佳的耐磨性和稳定的摩擦系数，可以在隧道掘进机等领域应用。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种聚(氨基甲酸酯-脲)弹性体，以质量份数计，制备原料包括：聚四亚甲基醚二醇80～120份，二异氰酸酯10～50份，有机硅树脂3～7份，胺类扩链剂5～20份，1,4-丁二醇0.5～5份。

优选地，所述聚四亚甲基醚二醇的数均分子量为500～3000；所述聚四亚甲基醚二醇的羟值为40～120mgKOH/g。

优选地，所述二异氰酸酯包括2,4-甲苯二异氰酸酯、4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯和1,5-萘二异氰酸酯中的一种或多种。

优选地，所述有机硅树脂的粘度为80～130cSt。

优选地，所述胺类扩链剂包括二邻氯二苯胺甲烷、二甲硫基甲苯二胺和二乙基甲苯二胺中的一种或几种。

本发明提供了上述技术方案所述聚(氨基甲酸酯-脲)弹性体的制备方法，包括以下步骤：

将聚四亚甲基醚二醇和二异氰酸酯在保护气氛下混合，进行聚合反应，得到预聚体；

将所述预聚体、有机硅树脂、胺类扩链剂和1,4-丁二醇混合，依次进行固化和硫化，得到聚(氨基甲酸酯-脲)弹性体。

优选地，所述聚合反应的温度为60～80℃。

优选地，所述固化的温度为80～120℃；所述固化的时间为30～50min。

优选地，所述硫化的温度为90～120℃；所述硫化的时间为12～20h。

本发明提供了上述技术方案所述聚(氨基甲酸酯-脲)弹性体或上述技术方案所述制备方法制备得到的聚(氨基甲酸酯-脲)弹性体作为密封材料的应用。