混炼型聚氨酯橡胶及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种混炼型聚氨酯橡胶及其制备方法和应用，其原料包含以下重量份计的组分：聚酯二醇100份；小分子二醇2

【技术实现步骤摘要】
混炼型聚氨酯橡胶及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及高分子材料领域，特别是涉及混炼型聚氨酯橡胶。

技术介绍

[0002]聚氨酯橡胶已在越来越多的工业应用中大量使用，在分子结构上它是由交替排列的软链段(聚酯或聚醚多元醇)和硬链段(扩链剂和二异氰酸酯)组成的，因此其性能可以在很大范围内调节。尤其是聚酯型过氧化物硫化的混炼型聚氨酯橡胶具有非常高的机械强度、优异的耐油性能和耐液压油性能，同时可以承受汽车发动机仓内相对较高的温度。聚氨酯橡胶的应用之一是作为液压气动悬挂系统的隔膜，然而，普通的混炼型聚氨酯橡胶具有有限的耐低温性能或对气体渗透的阻隔性不够好。因此，很有必要开发既具有良好的耐低温性能又具有低透气性的混炼型聚氨酯橡胶。

技术实现思路

[0003]基于上述现有技术的需要，本专利技术的目的是解决传统混炼型聚氨酯橡胶耐低温性能差以及气体渗透性高的问题，一种具有良好的耐低温压缩永久变形性和低透气性的可通过过氧化物或硫磺硫化的混炼型聚氨酯橡胶及其制备方法，并且可以应用到水肺悬浮体系膜的制造中。
[0004]为实现上述专利技术目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0005]本专利技术的第一方面提供了一种具有良好的耐低温性和气密性的混炼型聚氨酯橡胶，其原料包含以下重量份计的组分：
[0006]聚酯二醇100份；
[0007]小分子二醇2
‑
10份；
[0008]二异氰酸酯5
‑
20份；
[0009]抗氧剂0.1
‑<br/>0.5份；
[0010]催化剂0.03
‑
0.08份；
[0011]补强剂10
‑
30份；
[0012]硫化活性剂0.3
‑
2份；
[0013]过氧化物1
‑
1.5份
[0014]和/或硫磺1
‑
1.5份。
[0015]优选地，所述聚酯二醇的分子量为1500
‑
7000。
[0016]优选地，所述聚酯二醇是由己二酸和2
‑
甲基
‑
1,3
‑
丙二醇与1,4
‑
环己烷二甲醇或1,3
‑
丙二醇缩聚而成。
[0017]优选地，所述聚酯二醇的合成组分中2
‑
甲基
‑
1,3
‑
丙二醇与1,4
‑
环己烷二甲醇或1,3
‑
丙二醇的摩尔分数比在1:4到4:1之间。
[0018]优选地，所述小分子二醇的分子量为60
‑
200。
[0019]优选地，所述小分子二醇包括乙二醇、1,4
‑
丁二醇、1,6
‑
己二醇、甘油单烯丙基醚
和三羟甲基丙烷单烯丙基醚中的至少一种。
[0020]优选地，所述二异氰酸酯包括甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯中的至少一种。
[0021]优选地，所述的二异氰酸酯包括TDI、MDI
‑
50、HMDI中的至少一种。
[0022]优选地，所述的抗氧剂包括四[β
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)和二缩三乙二醇双[β
‑
(3
‑
叔丁基
‑4‑
羟基
‑5‑
甲基苯基)丙酸酯](抗氧剂245)中的至少一种。
[0023]优选地，所述的催化剂包括二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、醋酸苯汞、异辛酸铅、有机锌和有机铋中的至少一种。
[0024]优选地，所述的催化剂包括二月桂酸二丁基锡、有机锌和有机铋中的至少一种。
[0025]优选地，所述的混炼型聚氨酯橡胶可通过过氧化物或硫磺或过氧化物和硫磺共同硫化。
[0026]优选地，按质量份计，所述过氧化物为1
‑
1.5份。
[0027]优选地，按质量份计，所述硫磺为1
‑
1.5份。
[0028]优选地，按质量份计，所述过氧化物和硫磺共同硫化时的份数均为1份。
[0029]优选地，所述的原料还包括助剂，所述助剂包括抗臭氧剂和/或紫外线吸收剂。
[0030]本专利技术的第二方面提供具有良好的耐低温性和气密性的混炼型聚氨酯橡胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0031]将100份聚酯二醇和2
‑
10份小分子二醇于100
‑
120℃下脱水1h，然后降温至60
‑
80℃，加入5
‑
20份二异氰酸酯、0.1
‑
0.5份抗氧剂和0.03
‑
0.08份催化剂，于80℃下快速混合搅拌1min，然后倒入模具中于100℃熟化2
‑
3h，脱模取出，将1
‑
1.5份过氧化物或1
‑
1.5份硫磺或者将1份过氧化物与1份硫磺同时加入100份生胶中，混炼均匀，于160
‑
170℃下硫化6
‑
10min，得到混炼型聚氨酯橡胶。
[0032]优选地，所述聚酯二醇由以下方法制备得到：将50mol％的己二酸与10
‑
40mol％的2
‑
甲基
‑
1,3
‑
丙二醇和10
‑
40mol％的1,4
‑
环己烷二甲醇或1,3
‑
丙二醇混合，于180
‑
220℃下进行缩聚反应1
‑
2h，脱水1h，然后降温至60
‑
80℃，得到聚酯二醇。
[0033]本专利技术的第三方面提供混炼型聚氨酯橡胶的应用，应用于水肺悬浮体系膜的制造中。
[0034]本专利技术采用上述技术解决方案所能达到的有益效果至少包括：
[0035]本专利技术的机理为：本专利技术通过对混炼型聚氨酯橡胶的结构设计和配方调整，使得混炼型聚氨酯橡胶较传统的混炼型聚氨酯橡胶具有更加优异的耐低温性和气密性，通过采用特殊的小分子二醇和特定比例合成的聚酯二醇以及通过过氧化物或硫磺硫化，使聚氨酯分子链兼具良好的柔顺性和很强的相互作用力，本专利技术的混炼型聚氨酯橡胶同时具有良好的耐低温压缩永久变形性、很低的气体渗透性以及较高的力学强度的特征，可应用于水肺悬浮体系膜的制造中。
[0036]根据本专利技术的混炼型聚氨酯橡胶，其低温压缩永久变形最低可达12％，气体渗透系数最低能够达到小于6.5x10
‑8cm2·
sec
‑1·
atm
‑1，具有非常良好的耐低温压缩永久变形性、很低的气体渗透性以及较高的力学强度的特征，因此，应当特别注意本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混炼型聚氨酯橡胶，其特征在于，其原料包含以下重量份计的组分：聚酯二醇100份；小分子二醇2
‑
10份；二异氰酸酯5
‑
20份；抗氧剂0.1
‑
0.5份；催化剂0.03
‑
0.08份；补强剂10
‑
30份；硫化活性剂0.3
‑
2份；过氧化物1
‑
1.5份和/或硫磺1
‑
1.5份。2.根据权利要求1所述的混炼型聚氨酯橡胶，其特征在于，所述聚酯二醇的分子量为1500
‑
7000。3.根据权利要求1所述的混炼型聚氨酯橡胶，其特征在于，所述小分子二醇的分子量为60
‑
200。4.根据权利要求5所述的混炼型聚氨酯橡胶，其特征在于，所述小分子二醇包括乙二醇、1,4
‑
丁二醇、1,6
‑
己二醇、甘油单烯丙基醚和三羟甲基丙烷单烯丙基醚中的至少一种。5.根据权利要求1所述的混炼型聚氨酯橡胶，其特征在于，所述二异氰酸酯包括甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯中的至少一种。6.根据权利要求1所述的混炼型聚氨酯橡胶，其特征在于，所述的催化剂包括二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、醋酸苯汞、异辛酸铅、有机锌和有机铋中的至少一种。7.根据权利要求1所述的混炼型聚氨酯橡胶，其特征在于，所述的原料还包括助剂，所述助剂包括抗臭氧剂和/或紫外线吸收剂。8.根据权利要求1
‑
7中任一项所述的混炼型聚氨酯橡胶的制备方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘锦春，赵东旭，刘丽，王雪萌，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：发明
国别省市：