【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于聚氨酯组合物，涉及一种用于蜂窝结构填充的聚氨酯组合物及其制备方法。
技术介绍
1、蜂窝结构由于其特殊的结构形态，在复合材料领域拥有广泛的应用。比如铝蜂窝用于飞机机翼，芳纶蜂窝用于航空隔板，纸蜂窝用于汽车备胎盖板等等。蜂窝结构的最大优势是等体积强度大，质量轻，因此常用于要求轻质量而高强度的应用领域。在蜂窝芯没有填充的条件下，蜂窝结构的法向强度大大高于径向强度。因此，没有填充的蜂窝结构制成的产品力学性能在不同方向差别很大，制约了蜂窝结构的使用范围。而且，在“碳达峰碳中和”的大背景下，聚氨酯材料受石化原料来源的影响，一直在拖后腿。因此为了减少聚氨酯行业的碳足迹，行业内想尽了各种办法。比如开发植物油多元醇部分替代聚醚多元醇，但由于植物油多元醇跟聚氨酯体系的相容性差造成聚氨酯产品的物性差，而且植物油本身的特殊气味，一直应用不广。
2、近几年来，在国内外同仁的努力下，开发出系列以二氧化碳气体为主要原料的二氧化碳基多元醇ppc，从而从整体上减少了聚氨酯材料的二氧化碳消耗值，为碳达峰和碳中和贡献一份力。
3、本专利技术就是为了解决此问题，通过配方优化，用ppc多元醇替代传统的聚醚多元醇，扩大在蜂窝板产品上用量，从而减少碳排放。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种用于蜂窝结构填充的聚氨酯组合物及其制备方法，具有碳排放低、蜂窝结构产品用量广的特点。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种用于蜂窝结构填充的聚氨酯
4、其中a组分由20～55wt％的三官能度聚醚、10～45wt％的高官能度聚醚、10～45wt％的高官能度低分子量聚醚、1～5wt％的反应性催化剂、0～15wt％的水、0.1～2wt％的匀泡剂、0～30wt％的填料和0～5wt％的色浆组成；
5、用纯mdi表示纯聚氨酯材料，粗mdi来表示粗聚氨酯材料，b组分由30～60wt％的粗mdi、20～60wt％的预聚体、2～4wt％的抗菌剂组成，其中预聚体包括55～80wt％的二氧化碳聚醚多元醇、10～25wt％的纯mdi。
6、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述抗菌剂的制备如下：
7、将二甲氧苄氨嘧啶进行充分研磨使其晶体状完全变为粉末状，将粉末状的二甲氧苄氨嘧啶加入n-月桂酰肌氨酸钠中，充分搅拌混合均匀；将硅烷偶联剂先溶解于去离子水中，超声处理配制成0.5～1％浓度的溶液，使其ph为3.5～5.5，将该溶液倒入二甲氧苄氨嘧啶和n-月桂酰肌氨酸钠的混合物中，其中二甲氧苄氨嘧啶、硅烷偶联剂和n-月桂酰肌氨酸钠的摩尔比为8～10：1～2：8～10，常温下混合搅拌10min后再超声处理30min，得到抗菌剂。
8、作为本专利技术的一种优选技术方案，
9、所述三官能度聚醚为平均分子量为3000、5000、6000的聚丙二醇中的一种或多种；
10、所述的高官能度聚醚的官能度为4～8，分子量为5000～20000；
11、所述的高官能度低分子量聚醚的官能度为4～8，分子量为300～1000；
12、所述的填料选自碳酸钙、硫酸钡、滑石粉中的一种或多种；
13、所述的色浆为黑色，白色，彩色中的一种。
14、作为本专利技术的一种优选技术方案，
15、所述的反应性催化剂选自三甲基羟乙基双氨乙基醚、二乙醇胺和聚氨酯催化剂中的一种或多种；
16、所述匀泡剂为聚氨酯硬泡硅油或有机硅表面活性剂。
17、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述的二氧化碳聚醚多元醇为平均分子量为1000、2000的二氧化碳聚醚多元醇。
18、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述粗mdi为5005，m20s，44v20，pm200，mr200型号中的一种或多种混合而成。
19、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述硅烷偶联剂为乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷中的一种或多种。
20、一种用于蜂窝结构填充的聚氨酯组合物的制备方法，包括以下步骤：
21、s1、制备a组分：
22、将20wt％～55wt％的三官能度聚醚、10wt％～45wt％的高官能度聚醚、10wt％～45wt％的高官能度低分子量聚醚、1wt％～5wt％的反应性催化剂、0wt％～15wt％的水、0.1wt％～2wt％的匀泡剂、0wt％～30wt％的填料和0wt％～5wt％的色浆依次加入搅拌釜内，常温常压下搅拌2～4小时，搅拌速度为100～200rpm，充分搅拌均匀后装桶成a组分；
23、s2、制备b组分：
24、s21、把55～80重量份的二氧化碳聚醚多元醇加入到加热搅拌釜内，升温至105℃，抽真空脱水2小时，然后冷却至40℃，加入10～25重量份的纯mdi，在真空环境下，边搅拌边升温至80℃，控制温度在75～85℃反应2小时，降温至常温后出料备用，得到预聚体，其中nco含量为20～30％；
25、s22、按配方把30～60wt％的粗mdi和20～60wt％的s21中制备的预聚体加入至另一个专用搅拌釜内，加入1～3wt％的抗菌剂，常温常压下搅拌20～40分钟，搅拌速度为100～200rpm，搅拌充分均匀后装桶成b组分；
26、s3、制备聚氨酯组合物：
27、a组份、b组份按100：40～180的比例混合，发泡形成可用于蜂窝结构的聚氨酯材料；
28、s4、制备用聚氨酯组合物填充的蜂窝结构：
29、控制温度在20～25℃，将经过机械混合15～25s的聚氨酯组合物均匀浇注在蜂窝结构内，上下模压发泡，发泡结束后脱模放置3天，得该聚氨酯组合物填充的蜂窝结构。
30、作为本专利技术的一种优选技术方案，步骤s3中，所述a组份和b组份可以通过高压发泡机、低压发泡机、静态混合管混合发泡；步骤s4中，所述组合物发泡后填充在蜂窝结构中，其密度在20～1200kg/m3。
31、作为本专利技术的一种优选技术方案，步骤s4中，所述蜂窝结构为芳纶蜂窝、纸蜂窝、聚丙烯蜂窝中的一种。
32、本专利技术的有益效果：
33、(1)本专利技术所公开的一种可用于蜂窝结构填充的聚氨酯组合物，通过使用二氧化碳基多元醇ppc来替代传统的聚醚多元醇来合成聚氨酯，既保持了传统聚氨酯材料良好的耐水解、耐磨性，同时与聚氨酯材料的结合也解决了ppc型材料本身脆性较高、韧性不足的问题，提高了改性ppc型聚氨酯组合物的韧性。进一步地，使用以二氧化碳气体为主要原料的二氧化碳基多元醇ppc，从整体上减少聚氨酯材料的二氧化碳消耗值，扩大在蜂窝板产品上用量，从而减少碳排放。
34、(2)二甲氧苄氨嘧啶是一种良好的有机抗菌材料，可作为抗菌增效剂来提高物质的抗菌作用，n-月桂酰肌氨酸钠本身具有良好的抗菌性，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于蜂窝结构填充的聚氨酯组合物，其特征在于：所述聚氨酯组合物包括A组分和B组分，
2.根据权利要求1所述的用于蜂窝结构填充的聚氨酯组合物，其特征在于：所述抗菌剂的制备如下：
3.根据权利要求1所述的用于蜂窝结构填充的聚氨酯组合物，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的用于蜂窝结构填充的聚氨酯组合物，其特征在于：
5.根据权利要求1所述的用于蜂窝结构填充的聚氨酯组合物，其特征在于：所述的二氧化碳聚醚多元醇为平均分子量为1000、2000的二氧化碳聚醚多元醇。
6.根据权利要求1所述的用于蜂窝结构填充的聚氨酯组合物，其特征在于：所述粗MDI为5005，M20S，44V20，PM200，MR200型号中的一种或多种混合而成。
7.根据权利要求2所述的用于蜂窝结构填充的聚氨酯组合物，其特征在于：所述硅烷偶联剂为乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷中的一种或多种。
8.如权利要求1-7任一要求所述的用于蜂窝结构填充的聚氨酯组合物
9.根据权利要求8所述的用于蜂窝结构填充的聚氨酯组合物的制备方法，其特征在于：步骤S3中，所述A组份和B组份可以通过高压发泡机、低压发泡机、静态混合管混合发泡；步骤S4中，所述组合物发泡后填充在蜂窝结构中，其密度在20～1200Kg/m3。
10.根据权利要求8所述的用于蜂窝结构填充的聚氨酯组合物的制备方法，其特征在于：步骤S4中，所述蜂窝结构为芳纶蜂窝、纸蜂窝、聚丙烯蜂窝中的一种。
...【技术特征摘要】
1.一种用于蜂窝结构填充的聚氨酯组合物，其特征在于：所述聚氨酯组合物包括a组分和b组分，
2.根据权利要求1所述的用于蜂窝结构填充的聚氨酯组合物，其特征在于：所述抗菌剂的制备如下：
3.根据权利要求1所述的用于蜂窝结构填充的聚氨酯组合物，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的用于蜂窝结构填充的聚氨酯组合物，其特征在于：
5.根据权利要求1所述的用于蜂窝结构填充的聚氨酯组合物，其特征在于：所述的二氧化碳聚醚多元醇为平均分子量为1000、2000的二氧化碳聚醚多元醇。
6.根据权利要求1所述的用于蜂窝结构填充的聚氨酯组合物，其特征在于：所述粗mdi为5005，m20s，44v20，pm200，mr200型号中的一种或多种混合而成。
7.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：范才发，陈东，
申请(专利权)人：上海丕优材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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