【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及聚氨酯弹性体，具体为一种耐低温鞋材用聚氨酯弹性体及其制备工艺。
技术介绍
1、聚氨酯弹性体是一种具有独特性能的高分子材料。聚氨酯弹性体的研究始于20世纪30年代，德国科学家奥托·拜耳(otto bayer)首次发现了异氰酸酯与多元醇的聚合反应，为聚氨酯材料的诞生奠定了基础。当时的研究主要集中在基础化学原理和简单的合成方法上。随着环保意识的增强和相关法规的日益严格，聚氨酯弹性体的研究重点逐渐转向环保型材料的开发。一方面，研发低挥发性有机化合物(voc)排放的合成工艺和原材料；另一方面，致力于提高材料的可再生性和可降解性。同时，为满足高端应用领域的需求，如航空航天、新能源等，高性能聚氨酯弹性体的研发也取得了显著进展，例如开发出具有更高耐热性、耐疲劳性和耐化学腐蚀性的新型聚氨酯弹性体材料。
2、目前现有的聚氨酯弹性体耐高温性能有限，并且防水和防腐效果差，耐化学腐蚀性不足，限制了其在某些化学环境中的应用。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种耐低温鞋材用聚氨酯弹性体及其制备工艺，解决了上述
技术介绍
中的问题。
2、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种耐低温鞋材用聚氨酯弹性体，由以下重量份数的原料组成：聚环氧丙烷二醇40-50、甲苯二异氰酸酯30-35、辛酸亚锡5-7、1,4-丁二醇5-7、亚磷酸酯抗氧剂3-4、抗氧剂2-3、紫外线吸收剂3-4、改性氟聚醚多元醇10-14和改性聚倍半硅氧烷12-14；
4、改性氟聚醚多元醇由以下步骤制备：
5、a1、氟聚醚多元醇缓慢加入反应釜中，然后打开滴液漏斗阀门，缓慢滴加烯丙基缩水甘油醚；
6、a2、关闭反应釜进料口和滴液漏斗阀门，启动加热装置，以每分钟2-3℃的升温速率将反应釜内温度升至80℃；
7、a3、在氮气保护下，使用小勺将预先称取好的过氧化苯甲酰粉末通过专门的加料口迅速加入反应釜中；
8、a4、醚化后的氟聚醚多元醇在反应釜中将温度降至60℃后，打开滴液漏斗阀门，缓慢滴加二乙醇胺，滴加时间控制在10-15分钟，滴加完毕后，保持反应釜温度在60℃，搅拌速度调至350rpm，反应2小时；
9、a5、控制反应釜的温度达到70℃时，使用小勺将预先称取好的全氟辛酸迅速加入反应釜中，保持反应釜温度在70℃，搅拌速度调至400rpm，反应2.5小时，得到改性氟聚醚多元醇。
10、优选的，所述a1中滴加过程中保持搅拌速度为100-150rpm。
11、优选的，所述a2中在升温过程中，开启搅拌器，缓慢将搅拌速度调至300rpm，并持续搅拌30分钟，使氟聚醚多元醇和烯丙基缩水甘油醚充分混合均匀。
12、优选的，所述a3中加料后，继续在80℃下保持搅拌速度300rpm反应3小时，得到醚化后的氟聚醚多元醇。
13、所述改性聚倍半硅氧烷由以下步骤制备：
14、b1、将八氨基苯基通过加料口缓慢加入反应釜中，然后将装有甲基丙烯酸缩水甘油酯的滴液漏斗安装在反应釜的加料口上；连接氮气源至气体通入管，打开氮气阀门，将反应釜内的空气完全置换出来；
15、b2、在持续通入氮气的情况下，用干燥的小勺将二月桂酸二丁基锡迅速转移至反应釜中，然后关闭加料口，启动搅拌器，将搅拌速度调至300rpm，以每分钟2-3℃的升温速率将反应釜内温度升至90℃；通过氨基与环氧基团的反应，在聚倍半硅氧烷分子上引入可聚合的双键
16、b3、打开滴液漏斗阀门，缓慢滴加乙烯基三甲氧基硅烷，滴加时间控制在10-15分钟，使乙烯基三甲氧基硅烷均匀加入反应体系；滴加完毕后，关闭滴液漏斗阀门；启动加热装置，以每分钟2-3℃的升温速率将反应釜内温度升至70℃；乙烯基三甲氧基硅烷与聚倍半硅氧烷上的双键发生加成反应，同时硅烷的水解缩合反应可在聚倍半硅氧烷表面形成交联网络
17、b4、启动冷却装置，以每分钟3-5℃的降温速率将反应釜内温度降至60℃，在降温过程中，通过温度计实时监测温度，确保温度准确降至60℃，当温度达到60℃时，使用小勺将预先称取好的对苯二异氰酸酯迅速加入反应釜中，对苯二异氰酸酯与聚倍半硅氧烷上剩余的氨基反应，得到改性聚倍半硅氧烷。
18、优选的，所述b1中以流速20-30ml/min向反应釜内通入氮气，持续15-20分钟。
19、优选的，所述b2中在升温过程中，通过温度计密切监测温度变化，确保温度稳定在90℃，当温度达到90℃后，开始计时，反应持续4小时。
20、优选的，所述b3中当温度达到70℃后，将搅拌速度调至350rpm，反应持续3小时。
21、一种耐低温鞋材用聚氨酯弹性体的制备工艺，由以下步骤组成：
22、c1、向带有搅拌器、温度计、冷凝管和氮气通入装置的干燥反应釜中，加入经过预处理的聚环氧丙烷二醇、改性氟聚醚多元醇和改性聚倍半硅氧烷，启动搅拌器，设置搅拌速度为200-300rpm，物料在釜内初步混合均匀；
23、c2、向反应釜中缓慢通入干燥氮气，流速控制在10-20ml/min，持续15-20分钟，以排除反应体系中的空气，在氮气保护下，加入甲苯二异氰酸酯和辛酸亚锡，启动加热装置，以每分钟2-3℃的升温速率将反应釜内温度升至70-75℃，在此温度下反应2-3小时，在反应过程中，通过温度计实时监测温度，保持搅拌速度在300-400rpm；
24、c3、将反应釜温度降至90-100℃，缓慢加入经脱水处理的1,4-丁二醇、亚磷酸酯抗氧剂和紫外线吸收剂，保持温度在90-100℃，搅拌速度300-400rpm，反应1.5-2小时；
25、c4、反应釜内的物料在真空度-0.095mpa及以上的条件下进行脱泡处理，时间为15-30分钟，脱泡过程中，保持物料温度在80-90℃，搅拌速度100-200rpm，去除反应过程中产生的气泡，得到耐低温鞋材用聚氨酯弹性体。
26、本专利技术提供了一种耐低温鞋材用聚氨酯弹性体及其制备工艺。具备以下有益效果：
27、改性氟聚醚多元醇和改性聚倍半硅氧烷的引入及多次改性，从分子层面改变了聚氨酯弹性体的结构。改性物质在低温下能够保持分子链的柔韧性，降低了材料的玻璃化转变温度，避免了鞋底在寒冷条件下变硬、变脆的问题，保障了鞋子在低温环境中的正常使用。
28、通过添加改性物质聚氨酯弹性体进一步优化了其弹性性能。改性后的材料分子链之间的相互作用和特殊的交联结构使能量得以均匀分散和储存。当压力消失时，分子链迅速恢复到原来的状态，将储存的能量释放出来，使鞋底迅速恢复原形，为脚部提供持续的支撑和保护，减少了行走疲劳。
29、改性聚倍半硅氧烷在经过三次改性后，能有效提高材料的硬度和耐磨性。其在材料本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种耐低温鞋材用聚氨酯弹性体，其特征在于，由以下重量份数的原料组成：聚环氧丙烷二醇40-50、甲苯二异氰酸酯30-35、辛酸亚锡5-7、1,4-丁二醇5-7、亚磷酸酯抗氧剂3-4、抗氧剂2-3、紫外线吸收剂3-4、改性氟聚醚多元醇10-14和改性聚倍半硅氧烷12-14；
2.根据权利要求1所述的一种耐低温鞋材用聚氨酯弹性体，其特征在于：所述A1中滴加过程中保持搅拌速度为100-150rpm。
3.根据权利要求1所述的一种耐低温鞋材用聚氨酯弹性体，其特征在于：所述A2中在升温过程中，开启搅拌器，缓慢将搅拌速度调至300rpm，并持续搅拌30分钟，使氟聚醚多元醇和烯丙基缩水甘油醚充分混合均匀。
4.根据权利要求1所述的一种耐低温鞋材用聚氨酯弹性体，其特征在于：所述A3中加料后，继续在80℃下保持搅拌速度300rpm反应3小时，得到醚化后的氟聚醚多元醇。
5.根据权利要求1所述的一种耐低温鞋材用聚氨酯弹性体，其特征在于：所述改性聚倍半硅氧烷由以下步骤制备：
6.根据权利要求1所述的一种耐低温鞋材用聚氨酯弹性体，其特征在于：
7.根据权利要求1所述的一种耐低温鞋材用聚氨酯弹性体，其特征在于：所述B2中在升温过程中，通过温度计密切监测温度变化，确保温度稳定在90℃，当温度达到90℃后，开始计时，反应持续4小时。
8.根据权利要求1所述的一种耐低温鞋材用聚氨酯弹性体，其特征在于：所述B3中当温度达到70℃后，将搅拌速度调至350rpm，反应持续3小时。
9.一种耐低温鞋材用聚氨酯弹性体的制备工艺，其特征在于，由以下步骤组成：
...【技术特征摘要】
1.一种耐低温鞋材用聚氨酯弹性体，其特征在于，由以下重量份数的原料组成：聚环氧丙烷二醇40-50、甲苯二异氰酸酯30-35、辛酸亚锡5-7、1,4-丁二醇5-7、亚磷酸酯抗氧剂3-4、抗氧剂2-3、紫外线吸收剂3-4、改性氟聚醚多元醇10-14和改性聚倍半硅氧烷12-14；
2.根据权利要求1所述的一种耐低温鞋材用聚氨酯弹性体，其特征在于：所述a1中滴加过程中保持搅拌速度为100-150rpm。
3.根据权利要求1所述的一种耐低温鞋材用聚氨酯弹性体，其特征在于：所述a2中在升温过程中，开启搅拌器，缓慢将搅拌速度调至300rpm，并持续搅拌30分钟，使氟聚醚多元醇和烯丙基缩水甘油醚充分混合均匀。
4.根据权利要求1所述的一种耐低温鞋材用聚氨酯弹性体，其特征在于：所述a3中加料后，继续在80℃下保持搅拌速度300r...
【专利技术属性】
技术研发人员：张少华，李卫美，
申请(专利权)人：扬州市鹏泰鞋材有限公司，
类型：发明
国别省市：
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