[发明专利]一种环氧改性脂肪族聚硫氨酯的制备方法

权利要求书

1.一种环氧改性脂肪族聚硫氨酯的制备方法，其特征在于制备操作步骤如下：

1）液态聚硫、大分子多元醇与脂肪族异氰酸酯反应合成端活泼氢的预聚体；

2）脂环族或脂肪族环氧树脂与小分子二元胺开环生成端氨基生成物后，与脂肪族多异氰酸酯反应生成脂肪族多异氰酸酯与环氧树脂的加成物；

3）预聚体与加成物反应得到环氧改性脂肪族聚硫氨酯；

4）小分子多元胺与偶联剂组成多元胺固化剂；

5）环氧改性脂肪族聚硫氨酯和多元胺固化剂在加热、真空条件下混合浇注，熟化得环氧改性脂肪族聚硫氨酯。

2.根据权利要求1所述的一种环氧改性脂肪族聚硫氨酯的制备方法，其特征在于具体制备操作步骤如下：

1）制备端羟基聚硫改性脂肪族聚氨酯预聚体

将3～4.5克异氰酸酯加入到6～15克液态聚硫、45～55克大分子多元醇中，在干燥氮气保护下，60～80℃反应120～180分钟，得到端活泼氢的预聚体；

2）制备端异氰酸酯基环氧树脂改性聚氨酯加成物

30℃条件下将2～3克脂环族或脂肪族环氧树脂10～30分钟内滴加到6～7.5克扩链剂中，保持20～30℃反应30～50分钟；70℃条件下将反应物10～30分钟内滴加到25～35克脂肪族多异氰酸酯中，保持10～20分钟，得到端异氰酸酯的加成物；

3）制备环氧改性脂肪族聚硫氨酯

将35～75克预聚体加入到20～50克加成物中，加入0.15～0.25克催化剂，60～80℃反应250～350分钟，得到环氧改性脂肪族聚硫氨酯；

4）制备多元胺固化剂

将4～20克小分子多元胺与0.2～0.4克硅氧烷偶联剂混合，得到多元胺固化剂；

5）混合浇注

将环氧改性脂肪族聚硫氨酯和多元胺固化剂在85～95℃条件下，真空混合1～2分钟，浇注到模具中，80℃熟化2小时，得到环氧改性脂肪族聚硫氨酯；

所述环氧改性脂肪族聚硫氨酯为一种微黄、半透明弹性体，其主要性能指标：硬度为邵A85～95、拉伸剪切强度MPa：8-20，拉拔强度MPa：7-15，透气性dm³/min：0.3-0.7，拉伸强度损失%（100%R.H.,25℃,1年）：2.8-7.1；紫外光照射46h(60±2℃）：无变化。

3.根据权利要求2所述的一种环氧改性脂肪族聚硫氨酯的制备方法，其特征在于：所述液态聚硫的数均分子量为1000～5000，含有两个或两个以上巯基官能团，SH%为1.0%-7.7%；其结构式如下：HS(C₂H₄OCH₂OC₂H₄SS)nC₂H₄OCH₂OC₂H₄SH  n=6-23，Mn=1000-5000。

4.根据权利要求2所述的一种环氧改性脂肪族聚硫氨酯的制备方法，其特征在于：所述大分子多元醇为聚氧化丙烯二醇、聚四氢呋喃醚二醇；聚碳酸酯二醇、聚己二酸丁二醇酯二醇、聚己二酸1,6-己二醇酯二醇、聚己二酸新戊二醇酯二醇；其数均分子量优选1000～4000。

5.根据权利要求2所述的一种制备环氧改性脂肪族聚硫氨酯的制备方法，其特征在于：所述异氰酸酯为异氟尔酮二异氰酸酯IPDI，4，4-二已环基甲烷二异氰酸酯H₁₂MDI等脂环族异氰酸酯。

6.根据权利要求2所述的一种环氧改性脂肪族聚硫氨酯的制备方法，其特征在于：所述扩链剂为胺类扩链剂，具体为乙二胺。

7.根据权利要求2所述的一种环氧改性脂肪族聚硫氨酯的制备方法，其特征在于：所述小分子多元胺为多官能团胺类，具体为异佛尔酮二胺IPDA、二乙烯三胺系列。

8.根据权利要求2所述的一种环氧改性脂肪族聚硫氨酯的制备方法，其特征在于：所述环氧树脂为不含芳环、中等环氧值0.25-0.55的树脂，具体为氢化双酚A系列中的H₁₂E-44、H₁₂E-51，其环氧值分别为0.44和0.51。

9.根据权利要求2所述的一种环氧改性脂肪族聚硫氨酯的制备方法，其特征在于：所述催化剂为辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡。

10.根据权利要求2所述的一种环氧改性脂肪族聚硫氨酯的制备方法，其特征在于：所述偶联剂为硅烷系列偶联剂，具体为γ-氨丙基三乙氧基硅烷KH-550、γ-(2,3-环氧丙氧) 丙基三甲氧基硅烷KH-560。