CN102993401A - 一种用于固体药包覆的室温固化聚氨酯组合料的合成方法 - Google Patents
一种用于固体药包覆的室温固化聚氨酯组合料的合成方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102993401A CN102993401A CN2012105154257A CN201210515425A CN102993401A CN 102993401 A CN102993401 A CN 102993401A CN 2012105154257 A CN2012105154257 A CN 2012105154257A CN 201210515425 A CN201210515425 A CN 201210515425A CN 102993401 A CN102993401 A CN 102993401A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- coats
- room temperature
- expecting
- synthetic method
- solid medicine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
Abstract
一种用于固体药包覆的室温固化聚氨酯组合料的合成方法是由预先脱水的聚醚多元醇或聚酯多元醇和二异氰酸酯反应合成端异氰酸酯基的预聚体，然后将改性填料粉剂加入，并用高速搅拌机混合均匀，备用；由预先脱水的聚醚多元醇或聚酯多元醇，小分子扩链剂，催化剂，改性填料在高速搅拌机混合反应，反应后备用；将两备用组分混合、浇注、固化、成型、后硫化。本发明具有阻燃性好、耐热性好、耐烧蚀性好的优点。
Description
技术领域
本发明提供一种用于固体药包覆材料的聚氨酯组合料的合成方法。
技术背景
推进剂的性能一定程度上也取决于包覆体系。由于包覆层具有粘接推进剂与绝热层、限制燃烧面以及力学上的弹性，吸收部分振动能的作用。因此，作为固体药包覆体系应满足以下的要求：① 在化学意义上同推进剂相容，不引起推进剂的降解；② 对硝化甘油的吸收应尽可能小，且物理性能不受硝化甘油吸收的影响；③ 包覆层的力学性能和物理性能要尽可能接近推进剂，以减小两者的膨胀差，以及低密度、高软化点和低的挥发物含量。
最早应用于推进剂的包覆体系是20世纪40年代中期美国发动机的十字形装药，采用醋酸纤维素局部粘贴的方法获得了抑制燃烧面的效果，同时提高了能量利用率。由于醋酸纤维素对硝化甘油的强吸收，逐渐被乙基纤维素所代替，随着推进剂能量水平的提高，燃速等指标的发展，逐渐出现了一系列新的品种。现在常用作推进剂的包覆材料主要有环氧树脂、不饱和聚酯，硅橡胶，三元乙丙橡胶，聚氨酯弹性体等。
环氧树脂具有粘结性高，收缩率低(收缩率小于2 )，耐热性好和化学惰性等优点，因此理论上可以作为推进剂的包覆材料。但常用的环氧树脂脆性大，韧性不足，难以满足包覆层的需要。因此，如何提高环氧树脂的韧性(延伸率)就成为环氧包覆材料发展的关键所在。
不饱和聚酯材料具有强度高、透明，能在常温环境下固化且固化过程中无副产物，与双基、改性双基推进剂粘接可靠，包覆工艺简单且价格低廉等优点在双基推进剂的包覆中得到了广泛应用。但由于不饱和聚酯材料的烧蚀率比较大（线烧蚀率一般在0.65mm/S左右）,因此在能量较高的推进剂包覆中的应用受到限制.
硅橡胶是近年来国内外正在研究和应用的一种十分重要的推进剂包覆材料，它以其优异的热稳定性和耐高低温性能，良好的耐侯性、抗臭氧性及抗溶剂性，以及很强的抗硝化甘油迁移能力和热解少烟性，而成为一种较为理想的包覆材料。但新型推进剂与硅橡胶之间粘接十分困难，且拉伸强度和撕裂强度低等问题严重影响其在固体推进剂包覆层中的应用。三元乙丙橡胶同硅橡胶类似具有非常好的延伸性和很强的耐寒、耐热、耐臭氧、耐化学腐蚀能力。但同样存在与推进剂粘接性能差的问题。
聚氨酯是大分子主链上含有重复的氨基甲酸酯基团的强极性聚合物，由异氰酸酯和端羟基化合物通过逐步加成聚合反应而制成, 其优点在于（1）聚氨酯大分子主链上带有强极性的氨基甲酸酯基和化学活泼性的异氰酸酯基，后者能和硝化棉中未被硝化的羟基发生化学反应使包覆层和推进剂药柱之间形成强的化学键无需衬层即可得到良好的粘接,（2） 聚氨酯弹性体强度较好，其低温力学性能优良,（3）聚氨酯是由软、硬段组成的嵌段共聚物，其中聚醚或聚酯为软段，多异氰酸酯或其与小分子扩链剂为硬段，通过调整软、硬段结构及比例，可制得不同性能的聚氨酯材料,（4）聚氨酯可室温固化，也可加热固化，且固化时无小分子副产物生成，固化工艺简便易行,（5）所用原材料价廉易得。但通用的聚氨酯(PU)由于高温熔融流淌，以及烧蚀性能差而无法以纯树脂形式作为固体推进剂的绝热包覆材料。
德国的Edward 在70年代初期研制了一种聚氨酯包覆层,他在包覆体系中加入大量粉状草酸铵,并加入磷酸三(二氯丙基)酯作为阻燃剂,此包覆层在-40～60℃温度循环内稳定不开裂，能有效抑制装药的不规则燃烧,进入80年代后，各国对聚氨酯包覆层的研究都很活跃,德国专利和美国专利均报道了聚ε-己内酯和聚四氢呋喃醚二醇应用于聚氨酯包覆层的研究情况。
国内甘孝贤等对提高聚氨酯弹性体自身的阻燃性、耐热耐烧蚀性进行了探索性研究,他们采用一系列改性二异氰酸酯与碳氮杂环氯化聚醚多元醇组成粘合体系进行研究,并测试了氧乙炔线性烧蚀率。研究表明,聚多苯多异氰酸酯型（PAPI）聚氨酯可形成高度交联的网络结构,虽然耐热性改善,但由于交联密度过高,即使在室温下也很脆,没有使用价值。
总之，当前国内外聚氨酯包覆层主要用作可燃或缓燃包覆层，且工艺已趋于成熟。但是聚氨酯弹性体作为耐烧蚀的包覆层还未见报道。
发明内容
本发明目的是提供一种具有阻燃性好、耐热性好、耐烧蚀性好的用于固体药包覆材料的聚氨酯弹性体组合料的合成方法。 本发明是利用适度支化的多元醇原料以及较高的异氰酸酯指数配比，提高交联密度，改善基体性能。同时，通过添加无机、有机填料进行改性达到发明目的。
本发明分为三个步骤：
第一步、预聚体B组分的合成：由预先脱水的聚醚多元醇或聚酯多元醇和二异氰酸酯反应合成端异氰酸酯基的预聚体，然后将改性填料粉剂加入，并用高速搅拌机混合均匀，备用；
第二步、扩链剂A组分的配制：由预先脱水的聚醚（或聚酯）多元醇，小分子扩链剂小分子二醇或二胺，催化剂，改性填料在高速搅拌机混合反应，反应后备用；
第三步、氨酯弹性体组合料制备：将A、B两组分混合、浇注、固化、成型、后硫化。
第一步端异氰酸酯基预聚体的合成中，所用聚醚（或聚酯）多元醇中，聚醚二醇包括聚丙二醇醚（如PPG-210，PPG-220，PPG-400 ，PPG-4000）和聚四亚甲基醚二醇（如PTMG-1000, PTMG-2000），聚醚三醇包括聚丙三醇醚（如PPG-3000， PPG-N330，PPG-330N）等，聚酯二醇包括聚己二酸酯类（如聚己二酸乙二醇酯，聚己二酸丁二醇酯，聚己二酸乙二醇-丙二醇酯，聚己二酸乙二醇-丁二醇酯，聚己二酸己二醇酯，聚己二酸乙二醇-新戊二醇酯等），以及聚ε-己内酯类、聚碳酸酯类等，所用多元醇可以是单一品种，也可以是几种不同品种和不同分子量的二醇或三醇混合。分子量范围为400～5000。优选分子量范围1000～3000。
该步反应所用的二异氰酸酯可以是芳香族的，也可以是脂肪族的。芳香族的包括甲苯二异氰酸酯（TDI），4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI），对苯二异氰酸酯（PPDI），1，5-萘二异氰酸酯（NDI）等；脂肪族的包括1，6-己二异氰酸酯，异佛尔酮二异氰酸酯，4，4’-二环己基甲烷二异氰酸酯（H12MDI）等。优选TDI和MDI。
该步反应所用的填料是成炭增强填料和发汗-冷却型填料组成，其重量比组成为成炭增强填料：发汗-冷却型填料为20－80：80－20。
成炭增强填料为石棉、玻璃、炭等纤维材料以及Al(OH)3、SiO2、氧化锆、白云母等粉体材料。发汗-冷却型填料主要为高温易分解的化合物如草酸铵、磷酸二氢铵、苯甲酸铵、聚磷酸铵、尿素、缩二脲、联二脲，三聚氰胺和琥珀酰亚胺等。优选的为Al(OH)3、白云母、联二脲，三聚氰胺等。
填料的加入量占预聚体B重量百分比为20～50wt%，优选30～40wt%。
聚醚多元醇或聚酯多元醇的脱水是将其升温至110－120℃，真空度为-0.085～-0.095MPa，抽真空脱水2－4小时，然后降温至50－70℃备用。
聚醚多元醇或聚酯多元醇与二异氰酸酯其重量比组成为 多元醇：二异氰酸酯为70－30：30－70，优选60－40：40－60。反应温度控制在60～100℃，最好控制在70～90℃，应对反应液进行NCO％含量的测定，当NCO含量在9～18％，优选12～15％时，停止反应。
第二步扩链剂组分（A组分）的配制。
该步过程中所用聚醚多元醇或聚酯多元醇与第一步预聚体合成所用多元醇相同。在反应时加入聚醚多元醇或聚酯多元醇可以与第一步加入的聚醚多元醇或聚酯多元醇相同或不同。
该过程所用小分子扩链剂为小分子二醇、小分子三醇或小分子二胺。小分子二醇包括乙二醇，1，2-丙二醇，1，4-丁二醇，二乙二醇，新戊二醇，己二醇，氢醌双（β-羟乙基）醚（HQEE）等。小分子三醇包括三羟甲基丙烷、甘油等。小分子二胺包括3,3′-二氯-4，4′-二氨基二苯甲烷（MOCA），二乙基甲苯二胺(DETDA)，3,5-二甲硫基甲苯二胺(DMTDA或DADMT)，4,4′-亚甲基双(3-氯-2,6-二乙基苯胺)（ M-CDEA）等。优选1，4-丁二醇、MOCA。
该过程中所用催化剂种类包括叔氨类如三乙烯二胺，三乙胺等，有机金属类如辛酸亚锡（T-9），二月硅酸二丁基锡（T-12），异辛酸锌、异辛酸铅、油酸钾、环烷酸锌、环烷酸钴、乙酰丙酮铁、醋酸苯汞、丙酸苯汞等。优选T-12、醋酸苯汞。催化剂的加入量为A组分量的10ppm～1000ppm，优选20ppm～100ppm。
该过程所用填料与第一步预聚体中的填料相同，在反应时加入填料可以与第一步加入的填料相同或不同。 优选与第一步预聚体中的填料相同。
聚醚多元醇或聚酯多元醇与小分子扩链剂其重量比组成为 多元醇：小分子扩链剂为90－70：10－30，优选85－75：15－25。填料的加入量占扩链剂A重量百分比为20～50wt%，优选30～40wt%。
第三步氨酯弹性体组合料制备
首先将A、B组合料分别预热到80－90℃，在反应器中，先加入B组分，真空度为-0.085～-0.095MPa，抽真空脱气3～5分钟，然后加入A组分, A、B组合料重量比B: A为1:1.1～1:3.0，优选1:1.5～1:2.5, 其混合温度为60～90℃，优选70～80℃,搅拌均匀后，在真空度为-0.085～-0.095MPa条件下，抽真空脱气2～3分钟，浇入模具中，在温度为20～50℃，优选30～40℃下固化成型，固化时间为1～5小时，优选2～3小时，再经后硫化得到产品。后硫化温度为20～50℃，优选30～40℃；后硫化时间为3～10天。优选5～7天。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
1、原料易得，成本较低；
2、室温固化成型，有利于固体药的安全；
3、具有较好的阻燃性、耐热性和耐烧蚀性。
具体实施方式
实施例1
1、预聚体（B1）的合成
在一个配有机械搅拌、温度计及N2进出口的容积为500ml的三口烧瓶中加入200g的PPG-210，升温至120℃，抽真空脱水3小时，真空度为-0.095MPa，然后降温至60℃，加入141.5gTDI-80,并在90℃保温反应2小时。取样分析NCO基含量为14.8％时，然后加入成炭增强填料68.4g（包括34.2g白云母、34.2gAl（OH）3），发汗-冷却型填料（联二脲）17.1g，经高速搅拌机混合约15分钟，降温密封保存，待用。填料的重量比组成为成炭增强填料：发汗-冷却型填料为80:20，填料的加入量占预聚体B重量百分比为20wt%。
2、扩链剂（A1）的配制
在一个配有机械搅拌、温度计容积为500ml的三口烧瓶中，加入100g的PPG-330N，50gPPG-220，升温至120℃，抽真空（-0.095MPa）脱水3小时，然后加入28.2g熔化的MOCA和0.022g的A-33催化剂，搅拌均匀。其中，聚醚多元醇与小分子扩链剂重量比组成为 多元醇：小分子扩链剂为85：15，催化剂的加入量为A组分量的100ppm。之后，按填料的加入量占预聚体B重量百分比为20wt%，填料的重量比组成为成炭增强填料：发汗-冷却型填料为80:20，加入成炭增强填料35.6g（包括17.8g白云母、17.8gAl（OH）3），发汗-冷却型填料（联二脲）8.9g，经高速搅拌机混合约15分钟，降温密封保存，待用。
3、包覆层材料的制备（PU1）
首先将A、B组合料分别预热到80℃，在敞口的反应器中，先加入80g B1组分，真空度为-0.095MPa，抽真空脱气5分钟，然后加入147.3gA1组分, A、B组合料重量比B: A为1:1.8, 其混合温度为65℃，,搅拌均匀后，在真空度为-0.095MPa条件下，抽真空脱气3分钟，浇入模具中，在温度为50℃下固化成型，固化时间为3小时，再经后硫化得到产品。后硫化温度为25℃，7天后测试物性如下：硬度（ShoreA）, 92; 伸长率，213％; 拉伸强度，7.8MPa。
实施例2
1、预聚体（B2）的合成
在一个配有机械搅拌、温度计及N2进出口的容积为500ml的三口烧瓶中加入200g的PTMG-1000，升温至115℃，抽真空（真空度为-0.095MPa）脱水3小时，然后降温至58℃，加入141.5gTDI-80,并在90℃保温反应2小时。取样分析NCO基含量为15.2％，然后加入成炭增强填料73.1g（包括36.5g白云母、36.6g Al（OH）3），发汗-冷却型填料（联二脲）73.1g，经高速搅拌机混合约15分钟，降温密封保存，待用。填料的重量比组成为成炭增强填料：发汗-冷却型填料为50:50，填料的加入量占预聚体B重量百分比为30wt%。
2、扩链剂（A2）的配制
在一个配有机械搅拌、温度计容积为500ml的三口烧瓶中，加入100g的PPG-330N，50g PTMG-2000，升温至120℃，抽真空（-0.095MPa）脱水3小时，然后加入28.2g熔化的MOCA和0.0044g的T-12催化剂，搅拌均匀。其中，聚醚多元醇与小分子扩链剂重量比组成为 多元醇：小分子扩链剂为85：15，催化剂的加入量为A组分量的20ppm。之后，按填料的加入量占预聚体B重量百分比为30wt%，填料的重量比组成为成炭增强填料：发汗-冷却型填料为50:50，加入成炭增强填料38.2g（包括19.1g白云母、19.1gAl（OH）3），发汗-冷却型填料（联二脲）38.2g，经高速搅拌机混合约20分钟，降温密封保存，待用。
3、包覆层材料的制备（PU2）
首先将A、B组合料分别预热到85℃，在敞口的反应器中，先加入80g B2组分，真空度为-0.090MPa，抽真空脱气4分钟，然后加入147g A2组分, A、B组合料重量比B: A为1:1.8，混合温度为80℃，搅拌均匀后，在真空度为-0.095MPa条件下，抽真空脱气3分钟，浇入模具中，在温度为50℃下固化成型，固化时间为4小时，再经后硫化得到产品。后硫化温度为40℃，5天后测试物性如下：硬度（ShoreA）,92 ;伸长率，263％; 拉伸强度，9.5MPa。
实施例3
1、预聚体（B3）的合成
在一个配有机械搅拌、温度计及N2进出口的容积为500ml的三口烧瓶中加入300g的PPG-220，升温至120℃，抽真空（真空度为-0.095MPa）脱水3小时，然后降温至60℃，加入133.9gTDI-80,并在90℃保温反应2小时。取样分析NCO基含量为12.2％，然后加入成炭增强填料202.5g（包括101.2g白云母、101.3gAl（OH）3），发汗-冷却型填料（联二脲）86.7g，经高速搅拌机混合约15分钟，降温密封保存，待用。填料的重量比组成为成炭增强填料：发汗-冷却型填料为70:30，填料的加入量占预聚体B重量百分比为40wt%。
2、扩链剂（A3）的配制
在一个配有机械搅拌、温度计容积为500ml的三口烧瓶中，加入50g的PPG-330N，100gPPG-220，升温至120℃，抽真空（真空度为-0.095MPa）脱水3小时，然后加入37.5g熔化的MOCA和0.156g的醋酸苯汞催化剂，搅拌均匀。其中，聚醚多元醇与小分子扩链剂重量比组成为 多元醇：小分子扩链剂为80：20，催化剂的加入量为A组分量的500ppm。之后，按填料的加入量占预聚体B重量百分比为40wt%，填料的重量比组成为成炭增强填料：发汗-冷却型填料为80:20，加入成炭增强填料87.5g（包括43.8g白云母、43.7gAl（OH）3），发汗-冷却型填料（聚磷酸铵）37.5g，经高速搅拌机混合约20分钟，降温密封保存，待用。
3、包覆层材料的制备（PU3）
首先将A、B组合料分别预热到90℃，在敞口的反应器中，先加入80g B3组分，真空度为-0.095MPa，抽真空脱气3分钟，然后加入119.4g A3组分, A、B组合料重量比B: A为1:1.5, 混合温度为80℃，搅拌均匀后，在真空度为-0.095MPa条件下，抽真空脱气2分钟，浇入模具中，在温度为30℃下固化成型，固化时间为5小时，再经后硫化得到产品。后硫化温度为25℃，7天后测试物性如下：硬度（ShoreA）,78 ;伸长率，255％; 拉伸强度，5.2MPa。
实施例4
1、预聚体（B4）的合成
在一个配有机械搅拌、温度计及N2进出口的容积为500ml的三口烧瓶中加入200g的PCL-210，升温至120℃，抽真空（真空度为-0.095MPa）脱水2.5小时，然后降温至60℃，加入112.4gTDI-80,并在85℃保温反应2.5小时。取样分析NCO基含量为12.5％，然后加入成炭增强填料187.4g（包括93.7g白云母、93.7gAl（OH）3），发汗-冷却型填料（三聚氰胺）124.9g，经高速搅拌机混合约13分钟，降温密封保存，待用。填料的重量比组成为成炭增强填料：发汗-冷却型填料为60:40，填料的加入量占预聚体B重量百分比为50wt%。
2、扩链剂（A4）的配制
在一个配有机械搅拌、温度计容积为500ml的三口烧瓶中，加入50g的PPG-330N，100g PTMG-2000，升温至120℃，抽真空（真空度为-0.095MPa）脱水3小时，然后加入37.5g熔化的MOCA和0.016g的醋酸苯汞催化剂，搅拌均匀。其中，聚醚多元醇与小分子扩链剂重量比组成为 多元醇：小分子扩链剂为80：20，催化剂的加入量为A组分量的50ppm。之后，按填料的加入量占预聚体B重量百分比为50wt%，填料的重量比组成为成炭增强填料：发汗-冷却型填料为60:40，加入成炭增强填料112.5g（包括56.2g白云母、56.3g Al（OH）3），发汗-冷却型填料（三聚氰胺）75.0g，经高速搅拌机混合约20分钟，降温密封保存，待用。
3、包覆层材料的制备（PU4）
首先将A、B组合料分别预热到90℃，在敞口的反应器中，先加入100g B4组分，真空度为-0.090MPa，抽真空脱气3分钟，然后加入149.3g A4组分, A、B组合料重量比B: A为1:1.5, 混合温度为85℃，搅拌均匀后，在真空度为-0.090MPa条件下，抽真空脱气2分钟，浇入模具中，在温度为50℃，下固化成型，固化时间为2小时，再经后硫化得到产品。后硫化温度为30℃，7天后测试物性如下：硬度（ShoreA）,82;伸长率，278％; 拉伸强度，8.5MPa。
实施例5
1、预聚体（B5）的合成
在一个配有机械搅拌、温度计及N2进出口的容积为500ml的三口烧瓶中加入150g的PPG-210，升温至120℃，抽真空（真空度为-0.095MPa）脱水3小时，然后降温至60℃，加入254g MDI-100,并在86℃保温反应3小时。取样分析NCO基含量为18.0％，然后加入成炭增强填料141.4g（包括70.7g白云母、70.7g Al（OH）3），发汗-冷却型填料（联二脲）76.1g，经高速搅拌机混合约15分钟，降温密封保存，待用。填料的重量比组成为成炭增强填料：发汗-冷却型填料为65:35，填料的加入量占预聚体B重量百分比为35wt%。
2、扩链剂（A5）的配制
在一个配有机械搅拌、温度计容积为500ml的三口烧瓶中，加入100g的PPG-330N，70gPPG-220，升温至120℃，抽真空（真空度为-0.095MPa）脱水3小时，然后加入29.4g熔化的1，4-丁二醇和0.007g的T-12催化剂，搅拌均匀。其中，聚醚多元醇与小分子扩链剂重量比组成为 多元醇：小分子扩链剂为85：15，催化剂的加入量为A组分量的20ppm。之后，按填料的加入量占预聚体B重量百分比为35wt%，填料的重量比组成为成炭增强填料：发汗-冷却型填料为65:35，加入成炭增强填料69.8g（包括34.9g白云母、34.9g Al（OH）3），发汗-冷却型填料（联二脲）37.6g，经高速搅拌机混合约20分钟，降温密封保存，待用。
3、包覆层材料的制备（PU5）
首先将A、B组合料分别预热到80℃，在敞口的反应器中，先加入120g B5组分，真空度为-0.095MPa， 5分钟，然后加入150g A5组分, A、B组合料重量比B: A为1:1.25, 混合温度为70℃，搅拌均匀后，在真空度为-0.095MPa条件下，抽真空脱气3分钟，浇入模具中，在温度为40℃，下固化成型，固化时间为5小时，再经后硫化得到产品。后硫化温度为30℃，优选30～40℃；7天后测试物性如下：硬度（ShoreA）,85;伸长率，211％; 拉伸强度，13.4MPa。
实施例6
1、预聚体（B6）的合成
同实施例1B1的合成。取样分析NCO基含量为14.5％。填料的重量比组成为成炭增强填料：发汗-冷却型填料为80:20，填料的加入量占预聚体B重量百分比为20wt%。
2、扩链剂（A6）的配制
同实施例2A2的配制。其中，聚醚多元醇与小分子扩链剂重量比组成为 多元醇：小分子扩链剂为85：15，催化剂的加入量为A组分量的20ppm。填料的加入量占预聚体B重量百分比为30wt%，填料的重量比组成为成炭增强填料：发汗-冷却型填料为50:50。
3、包覆层材料的制备（PU6）
首先将A、B组合料分别预热到90℃，在敞口的反应器中，先加入100g B6组分，真空度为-0.095MPa，抽真空脱气3分钟，然后加入210g A6组分, A、B组合料重量比B: A为1:2.1, 混合温度为80℃，搅拌均匀后，在真空度为-0.095MPa条件下，抽真空脱气3分钟，浇入模具中，在温度为45℃，下固化成型，固化时间为3小时，，再经后硫化得到产品。后硫化温度为30℃，7天后测试物性如下：硬 度（ShoreA）, 93; 伸长率，235％; 拉伸强度，8.9MPa。
实施例7
1、预聚体（B7）的合成
同实施例1B1的合成。取样分析NCO基含量为14.3％。填料的重量比组成为成炭增强填料：发汗-冷却型填料为80:20，填料的加入量占预聚体B重量百分比为20wt%。
2、扩链剂（A7）的配制
同实施例3A3的配制。其中，聚醚多元醇与小分子扩链剂重量比组成为 多元醇：小分子扩链剂为80：20，催化剂的加入量为A组分量的500ppm。填料的加入量占预聚体B重量百分比为40wt%，填料的重量比组成为成炭增强填料：发汗-冷却型填料为80:20。
3、包覆层材料的制备（PU7）
首先将A、B组合料分别预热到85℃，在敞口的反应器中，先加入100g B7组分，真空度为-0.095MPa，抽真空脱气5分钟，然后加入245.5g A7组分, A、B组合料重量比B: A为1:2.5，混合温度为70℃，搅拌均匀后，在真空度为-0.095MPa条件下，抽真空脱气3分钟，浇入模具中，在温度为50℃，下固化成型，固化时间为2小时，再经后硫化得到产品。后硫化温度为50℃，5天后测试物性如下：硬度（ShoreA）, 90; 伸长率，228％; 拉伸强度，8.1MPa。
实施例8
1、预聚体（B8）的合成
同实施例1B1的合成。取样分析NCO基含量为15.1％。填料的重量比组成为成炭增强填料：发汗-冷却型填料为80:20，填料的加入量占预聚体B重量百分比为20wt%。
2、扩链剂（A8）的配制
同实施例4A4的配制。其中，聚醚多元醇与小分子扩链剂重量比组成为 多元醇：小分子扩链剂为80：20，催化剂的加入量为A组分量的50ppm。填料的加入量占预聚体B重量百分比为50wt%，填料的重量比组成为成炭增强填料：发汗-冷却型填料为60:40。
3、包覆层材料的制备（PU8）
首先将A、B组合料分别预热到80℃，在敞口的反应器中，先加入100g B8组分，真空度为-0.095MPa，抽真空脱气5分钟，然后加入295g A8组分, A、B组合料重量比B: A为1:3.0，混合温度为80℃，搅拌均匀后，在真空度为-0.095MPa条件下，抽真空脱气3分钟，浇入模具中，在温度为40℃，下固化成型，固化时间为4小时，再经后硫化得到产品。后硫化温度为40℃，5天后测试试片物性如下：硬度（ShoreA）, 92; 伸长率，258％; 拉伸强度，9.6MPa。
Claims (32)
1.一种用于固体药包覆的室温固化聚氨酯组合料的合成方法，其特征在于包括以下步骤：
第一步、预聚体B组分的合成：由预先脱水的聚醚多元醇或聚酯多元醇和二异氰酸酯反应合成端异氰酸酯基的预聚体，然后将改性填料粉剂加入，并用高速搅拌机混合均匀，备用；
第二步、扩链剂A组分的配制：由预先脱水的聚醚多元醇或聚酯多元醇，小分子扩链剂，催化剂，改性填料在高速搅拌机混合反应，反应后备用；
第三步、氨酯弹性体组合料制备：将A、B两组分混合、浇注、固化、成型、后硫化。
2.如权利要求1所述的一种用于固体药包覆的室温固化聚氨酯组合料的合成方法，其特征在于第一步中所用聚醚多元醇为聚醚二醇、聚醚三醇、聚酯二醇、聚ε-己内酯类、聚碳酸酯类中的一种或几种，其分子量范围为400～5000。
3.如权利要求2所述的一种用于固体药包覆的室温固化聚氨酯组合料的合成方法，其特征在于所述的聚醚二醇为聚丙二醇醚或聚四亚甲基醚二醇。
4.如权利要求3所述的一种用于固体药包覆的室温固化聚氨酯组合料的合成方法，其特征在于所述的聚丙二醇醚为PPG-210、PPG-220、PPG-400或PPG-4000；聚四亚甲基醚二醇为PTMG-1000或PTMG-2000。
5.如权利要求2所述的一种用于固体药包覆的室温固化聚氨酯组合料的合成方法，其特征在于所述的聚醚三醇为聚丙三醇醚。
6.如权利要求5所述的一种用于固体药包覆的室温固化聚氨酯组合料的合成方法，其特征在于所述的聚丙三醇醚是PPG-3000， PPG-N330或PPG-330N。
7.如权利要求2所述的一种用于固体药包覆的室温固化聚氨酯组合料的合成方法，其特征在于所述的聚酯二醇为聚己二酸酯类。
8.如权利要求7所述的一种用于固体药包覆的室温固化聚氨酯组合料的合成方法，其特征在于所述的聚己二酸酯类为聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯、聚己二酸乙二醇-丙二醇酯、聚己二酸乙二醇-丁二醇酯、聚己二酸己二醇酯或聚己二酸乙二醇-新戊二醇酯。
9.如权利要求2所述的一种用于固体药包覆的室温固化聚氨酯组合料的合成方法，其特征在于第一步中所用聚醚多元醇的分子量范围1000～3000。
10.如权利要求1所述的一种用于固体药包覆的室温固化聚氨酯组合料的合成方法，其特征在于第一步所用的二异氰酸酯是芳香族二异氰酸酯或脂肪族二异氰酸酯。
11.如权利要求10所述的一种用于固体药包覆的室温固化聚氨酯组合料的合成方法，其特征在于所述的芳香族二异氰酸酯是甲苯二异氰酸酯，4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯，对苯二异氰酸酯或1，5-萘二异氰酸酯；脂肪族二异氰酸酯是1，6-己二异氰酸酯，异佛尔酮二异氰酸酯或4，4’-二环己基甲烷二异氰酸酯。
12.如权利要求11所述的一种用于固体药包覆的室温固化聚氨酯组合料的合成方法，其特征在于所述的芳香族二异氰酸酯是甲苯二异氰酸酯或4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯。
13.如权利要求1所述的一种用于固体药包覆的室温固化聚氨酯组合料的合成方法，其特征在于第一步所用的填料是由成炭增强填料和发汗-冷却型填料组成，其重量比组成为成炭增强填料：发汗-冷却型填料为20－80：80－20，填料的加入量占预聚体B重量百分比为20～50wt%。
14.如权利要求13所述的一种用于固体药包覆的室温固化聚氨酯组合料的合成方法，其特征在于所述的成炭增强填料为石棉纤维、玻璃纤维、炭纤维、Al(OH)3、SiO2、氧化锆或白云母；发汗-冷却型填料为草酸铵、磷酸二氢铵、苯甲酸铵、聚磷酸铵、尿素、缩二脲、联二脲，三聚氰胺或琥珀酰亚胺。
15.如权利要求14所述的一种用于固体药包覆的室温固化聚氨酯组合料的合成方法，其特征在于所述的成炭增强填料为Al(OH)3或白云母石；发汗-冷却型填料为联二脲或三聚氰胺。
16.如权利要求13所述的一种用于固体药包覆的室温固化聚氨酯组合料的合成方法，其特征在于所述的填料的加入量占预聚体B重量百分比为30～40wt%。
17.如权利要求1所述的一种用于固体药包覆的室温固化聚氨酯组合料的合成方法，其特征在于第一步所用的聚醚多元醇或聚酯多元醇的脱水是将其升温至110－120℃，真空度为-0.085～-0.095MPa，抽真空脱水2－4小时，然后降温至50－70℃备用。
18.如权利要求1所述的一种用于固体药包覆的室温固化聚氨酯组合料的合成方法，其特征在于第一步聚醚多元醇或聚酯多元醇与二异氰酸酯反应条件为： 聚醚多元醇或聚酯多元醇与二异氰酸酯重量比组成为 多元醇：二异氰酸酯为70－30：30－70，反应温度控制在60～100℃，应对反应液进行NCO％含量的测定，当NCO含量在9～18％，停止反应。
19.如权利要求18所述的一种用于固体药包覆的室温固化聚氨酯组合料的合成方法，其特征在于第一步聚醚多元醇或聚酯多元醇与二异氰酸酯反应条件为： 聚醚多元醇或聚酯多元醇与二异氰酸酯重量比组成为 多元醇：二异氰酸酯为60－40：40－60，反应温度控制在70～90℃，应对反应液进行NCO％含量的测定，当NCO含量在12～15％时，停止反应。
20.如权利要求1所述的一种用于固体药包覆的室温固化聚氨酯组合料的合成方法，其特征在于第二步所用聚醚多元醇或聚酯多元醇与第一步所用聚醚多元醇或聚酯多元醇相同，在反应时加入聚醚多元醇或聚酯多元醇与第一步加入的聚醚多元醇或聚酯多元醇相同或不同。
21. 如权利要求1所述的一种用于固体药包覆的室温固化聚氨酯组合料的合成方法，其特征在于第二步所用小分子扩链剂为小分子二醇、小分子三醇或小分子二胺；聚醚多元醇或聚酯多元醇与小分子扩链剂其重量比组成为 多元醇：小分子扩链剂为90－70：10－30。
22.如权利要求21所述的一种用于固体药包覆的室温固化聚氨酯组合料的合成方法，其特征在于所述的小分子二醇是乙二醇，1，2-丙二醇，1，4-丁二醇，二乙二醇，新戊二醇，己二醇或氢醌双（β-羟乙基）醚；小分子三醇为三羟甲基丙烷或甘油；小分子二胺是3,3′-二氯-4，4′-二氨基二苯甲烷，二乙基甲苯二胺，3,5-二甲硫基甲苯二胺或4,4′-亚甲基双(3-氯-2,6-二乙基苯胺)。
23.如权利要求22所述的一种用于固体药包覆的室温固化聚氨酯组合料的合成方法，其特征在于所述的小分子二醇是1，4-丁二醇；小分子二胺是3,3′-二氯-4，4′-二氨基二苯甲烷。
24.如权利要求21所述的一种用于固体药包覆的室温固化聚氨酯组合料的合成方法，其特征在于聚醚多元醇或聚酯多元醇与小分子扩链剂其重量比组成为多元醇：小分子扩链剂为85－75：15－25。
25.如权利要求1所述的一种用于固体药包覆的室温固化聚氨酯组合料的合成方法，其特征在于第二步所用催化剂为叔氨类或有机金属类，催化剂的加入量为扩链剂A组分量的10ppm～1000ppm。
26.如权利要求25所述的一种用于固体药包覆的室温固化聚氨酯组合料的合成方法，其特征在于第二步所用催化剂为叔氨类为三乙烯二胺或三乙胺；有机金属类为辛酸亚锡，二月硅酸二丁基锡，异辛酸锌、异辛酸铅、油酸钾、环烷酸锌、环烷酸钴、乙酰丙酮铁、醋酸苯汞或丙酸苯汞。
27.如权利要求26所述的一种用于固体药包覆的室温固化聚氨酯组合料的合成方法，其特征在于第二步所用催化剂二月硅酸二丁基锡或醋酸苯汞。
28.如权利要求25所述的一种用于固体药包覆的室温固化聚氨酯组合料的合成方法，其特征在于第二步催化剂的加入量为扩链剂A组分量的20ppm～100ppm。
29.如权利要求1所述的一种用于固体药包覆的室温固化聚氨酯组合料的合成方法，其特征在于第二步所用填料与第一步的填料相同，在反应时加入填料与第一步加入的填料相同或不同，填料的加入量占扩链剂A重量百分比为20～50wt%。
30.如权利要求29所述的一种用于固体药包覆的室温固化聚氨酯组合料的合成方法，其特征在于第二步填料的加入量占扩链剂A重量百分比为30～40wt%。
31.如权利要求1所述的一种用于固体药包覆的室温固化聚氨酯组合料的合成方法，其特征在于第三步是首先将A、B组合料分别预热到80－90℃，在反应器中，先加入B组分，真空度为-0.085～-0.095MPa，抽真空脱气3～5分钟，然后加入A组分, A、B组合料重量比B: A为1:1.1～1:3.0，其混合温度为60～90℃，搅拌均匀后，在真空度为-0.085～-0.095MPa条件下，抽真空脱气2～3分钟，浇入模具中，在温度为20～50℃下固化成型，固化时间为1～5小时，再经后硫化得到产品，后硫化温度为20～50℃，后硫化时间为3～10天。
32.如权利要求31所述的一种用于固体药包覆的室温固化聚氨酯组合料的合成方法，其特征在于A、B组合料重量比B: A为1:1.5～1:2.5, 其混合温度为70～80℃,在温度为30～40℃下固化成型，固化时间为2～3小时，后硫化温度为30～40℃；后硫化时间为5～7天。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2012105154257A CN102993401A (zh) | 2012-12-05 | 2012-12-05 | 一种用于固体药包覆的室温固化聚氨酯组合料的合成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2012105154257A CN102993401A (zh) | 2012-12-05 | 2012-12-05 | 一种用于固体药包覆的室温固化聚氨酯组合料的合成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102993401A true CN102993401A (zh) | 2013-03-27 |
Family
ID=47922555
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2012105154257A Pending CN102993401A (zh) | 2012-12-05 | 2012-12-05 | 一种用于固体药包覆的室温固化聚氨酯组合料的合成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102993401A (zh) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103173185A (zh) * | 2013-04-07 | 2013-06-26 | 江苏华信塑业发展有限公司 | 一种卡基材涂布用水性聚氨酯黏合剂的制备方法 |
| CN103694448A (zh) * | 2013-12-14 | 2014-04-02 | 常熟市永利化工有限公司 | 耐热老化聚氨酯弹性体 |
| CN108192324A (zh) * | 2017-12-19 | 2018-06-22 | 滁州环球聚氨酯科技有限公司 | 一种高回弹性聚氨酯叉车轮的制备方法 |
| CN109699642A (zh) * | 2018-12-21 | 2019-05-03 | 江苏精禾界面科技有限公司 | 一种易于调节释放速率的农药微囊及其制备方法 |
| CN110499132A (zh) * | 2019-08-08 | 2019-11-26 | 上海航天化工应用研究所 | 一种防热粘接功能一体化复合材料及其制备方法和应用 |
| CN110701964A (zh) * | 2019-09-25 | 2020-01-17 | 宜宾北方川安化工有限公司 | 一种非直线柱体药柱的包覆方法 |
| WO2020024538A1 (zh) * | 2018-08-03 | 2020-02-06 | 山东一诺威聚氨酯股份有限公司 | 高透高弹聚氨酯弹性体的制备方法 |
| CN111995725A (zh) * | 2020-09-07 | 2020-11-27 | 江苏湘园化工有限公司 | 一种环保型液态聚氨酯固化剂及其应用方法 |
| CN112375205A (zh) * | 2020-11-20 | 2021-02-19 | 南京艾德恒信科技有限公司 | 一种高强度聚氨酯弹性体的制备方法及其应用 |
| CN114316183A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-12 | 重庆渝启欣科技发展有限公司 | 一种航空拉形模用聚氨酯复合材料及制作方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102559126A (zh) * | 2012-01-05 | 2012-07-11 | 北京天山新材料技术股份有限公司 | 一种用于结构粘接的耐水解双组分聚氨酯胶粘剂 |
| CN102559124A (zh) * | 2011-12-23 | 2012-07-11 | 山东东大一诺威聚氨酯有限公司 | 环保型双组份聚氨酯人造草坪粘合剂及其制备方法 |
-
2012
- 2012-12-05 CN CN2012105154257A patent/CN102993401A/zh active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102559124A (zh) * | 2011-12-23 | 2012-07-11 | 山东东大一诺威聚氨酯有限公司 | 环保型双组份聚氨酯人造草坪粘合剂及其制备方法 |
| CN102559126A (zh) * | 2012-01-05 | 2012-07-11 | 北京天山新材料技术股份有限公司 | 一种用于结构粘接的耐水解双组分聚氨酯胶粘剂 |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103173185A (zh) * | 2013-04-07 | 2013-06-26 | 江苏华信塑业发展有限公司 | 一种卡基材涂布用水性聚氨酯黏合剂的制备方法 |
| CN103694448A (zh) * | 2013-12-14 | 2014-04-02 | 常熟市永利化工有限公司 | 耐热老化聚氨酯弹性体 |
| CN108192324A (zh) * | 2017-12-19 | 2018-06-22 | 滁州环球聚氨酯科技有限公司 | 一种高回弹性聚氨酯叉车轮的制备方法 |
| WO2020024538A1 (zh) * | 2018-08-03 | 2020-02-06 | 山东一诺威聚氨酯股份有限公司 | 高透高弹聚氨酯弹性体的制备方法 |
| CN109699642A (zh) * | 2018-12-21 | 2019-05-03 | 江苏精禾界面科技有限公司 | 一种易于调节释放速率的农药微囊及其制备方法 |
| CN110499132A (zh) * | 2019-08-08 | 2019-11-26 | 上海航天化工应用研究所 | 一种防热粘接功能一体化复合材料及其制备方法和应用 |
| CN110701964A (zh) * | 2019-09-25 | 2020-01-17 | 宜宾北方川安化工有限公司 | 一种非直线柱体药柱的包覆方法 |
| CN111995725A (zh) * | 2020-09-07 | 2020-11-27 | 江苏湘园化工有限公司 | 一种环保型液态聚氨酯固化剂及其应用方法 |
| CN111995725B (zh) * | 2020-09-07 | 2022-02-11 | 江苏湘园化工有限公司 | 一种环保型液态聚氨酯固化剂及其应用方法 |
| CN112375205A (zh) * | 2020-11-20 | 2021-02-19 | 南京艾德恒信科技有限公司 | 一种高强度聚氨酯弹性体的制备方法及其应用 |
| CN114316183A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-12 | 重庆渝启欣科技发展有限公司 | 一种航空拉形模用聚氨酯复合材料及制作方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102993401A (zh) | 一种用于固体药包覆的室温固化聚氨酯组合料的合成方法 | |
| CN101389675B (zh) | 制备聚异氰脲酸酯复合材料的方法 | |
| CN107602817B (zh) | 一种高耐寒聚氨酯减震垫及其制备方法 | |
| CN101503567A (zh) | 一种纳米复合膨胀阻燃聚氨酯泡沫塑料及其制备方法 | |
| CN101565602B (zh) | 聚氨酯遇水膨胀弹性体密封制品材料的制备方法 | |
| US8883914B2 (en) | Article formed from a resin composition having a polyurethane encapsulated particle | |
| US20030232899A1 (en) | Syntactic foams with improved water resistance, long pot life and short demolding times | |
| CN101824131A (zh) | 环保型阻燃高回弹泡沫材料及其制备方法 | |
| CN111234154B (zh) | 一种可自修复型水性聚氨酯的制备方法 | |
| CN113717347B (zh) | 一种电池单元用聚氨酯泡沫灌封胶及其制备方法 | |
| CN106795270A (zh) | 改善包含聚异氰脲酸酯的反应产物的断裂韧性的方法 | |
| GB2024233A (en) | Polyurethanes of trans - cyclohexane - 1,4 diisocyanate | |
| CN109929086B (zh) | 一种聚氨酯组合物及由其制备的热固性聚氨酯复合材料 | |
| CN111234317B (zh) | 一种聚氨酯材料用阻燃剂及其制备方法和应用 | |
| CN104837884B (zh) | 在海事应用中用于涂覆元件的水解稳定的聚氨酯 | |
| CN109929087B (zh) | 一种聚氨酯硬质泡沫及其制备方法 | |
| CN113527767B (zh) | 磁性内脱模剂及制备方法、聚氨酯组合物及聚氨酯hp-rtm复合材料的制备方法 | |
| CN103172822B (zh) | 一种快速脱模耐候型聚氨酯反应注射成型用组合物及其制备方法 | |
| CN103387648B (zh) | 用于水性聚氨酯的亲水改性多异氰酸酯固化剂的制备方法及该种多异氰酸酯固化剂的应用 | |
| CN105051084B (zh) | 用于海上区域的水解稳定的聚氨酯 | |
| KR102101723B1 (ko) | 변성 피마자유를 포함하는 중공사 분리막 모듈 포팅제용 이액형 폴리우레탄 수지 조성물 및 그의 제조방법 | |
| US4800058A (en) | Method for the preparation of rigid cast or transfer molded thermoset polyurethane modified polyisocyanurate compositions | |
| CN101768249B (zh) | 一种注入固化式调高支座用填充树脂及其制备方法 | |
| CN108559385A (zh) | 一种新能源动力电池用保温外壳及其制备方法 | |
| JPS6058247B2 (ja) | ポリウレタンの反応射出成形方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130327 |