CN103172823A - 用于水润滑聚氨酯复合材料的制备方法 - Google Patents

用于水润滑聚氨酯复合材料的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103172823A
CN103172823A CN2011104420906A CN201110442090A CN103172823A CN 103172823 A CN103172823 A CN 103172823A CN 2011104420906 A CN2011104420906 A CN 2011104420906A CN 201110442090 A CN201110442090 A CN 201110442090A CN 103172823 A CN103172823 A CN 103172823A
Authority
CN
China
Prior art keywords
vulcabond
polymer
add
diol
performed polymer
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.)
Granted
Application number
CN2011104420906A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103172823B (zh
Inventor
王廷梅
赵盖
李秀勇
王齐华
陈守兵
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lanzhou Institute of Chemical Physics LICP of CAS
Original Assignee
Lanzhou Institute of Chemical Physics LICP of CAS
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lanzhou Institute of Chemical Physics LICP of CAS filed Critical Lanzhou Institute of Chemical Physics LICP of CAS
Priority to CN201110442090.6A priority Critical patent/CN103172823B/zh
Publication of CN103172823A publication Critical patent/CN103172823A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103172823B publication Critical patent/CN103172823B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

本发明公开了一种用于水润滑聚氨酯复合材料的制备方法。采用预聚法合成，二异氰酸酯作为硬段，聚醚型二醇作为软段，二月桂酸二丁基锡作为催化剂进行反应，最后加入3，3′-二氯-4，4′-二氨基二苯甲烷进行扩链反应，浇入模具中固化，脱模后自然冷却。材料热稳定性好，耐磨性提高，水润滑性能突出，具有良好的自润滑性能，提高了材料的耐磨能力，延长材料的使用寿命。

Description

用于水润滑聚氨酯复合材料的制备方法
技术领域
本发明公开了一种用于轴承的水润滑聚氨酯复合材料的制备方法。
背景技术
聚氨酯弹性体复合材料是一类应用非常广泛的聚合物，具有高弹性、耐磨性、高粘接性、耐低温性、耐溶剂性、耐疲劳性，具有“耐磨橡胶”之称，耐海水腐蚀，抗震动性好，在海军、船舶、舰艇轴承中具有重要的应用，它是近年来发展较快的一种高分子合成材料。但由于它具有热不稳定性，大大限制了其应用。用化学共聚的方法将有机硅引入聚氨酯中可以提高材料的热稳定性和耐磨性，选用末端含有活性官能团的端羟基聚二甲基硅氧烷做为软段，可以跟异氰酸酯进行化学共聚，化学键和力强，同时提高了材料的热稳定性和韧性。
聚氨酯弹性体的制备方法主要有预聚法，预聚法是先合成分子两端含有二异氰酸酯的预聚体，然后引入低分子量二元醇或二胺等扩链剂硫化制得聚氨酯，适用于聚氨酯弹性体的合成。
国内目前的用于水润滑轴承的聚氨酯复合材料减摩抗磨性能较差，噪音大，使用寿命较短。国内现有相关专利有：02820341热塑性聚氨酯-硅氧烷弹性体的制备，87101388聚氨酯聚硅氧烷线型嵌段共聚物的制备及应用，96197925聚硅氧烷聚氨酯组合物，03126957一种氨基硅油改性聚氨酯的制备方法，200710042634一种碳纳米管改性聚氨酯弹性体的制备方法。然而采用有机硅改性聚氨酯复合材料用于水润滑轴承的制备方法尚未见报道，并且有机硅改性聚氨酯复合材料具有优异的水润滑性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于水润滑轴承聚氨酯复合材料的制备方法。
本发明采用预聚法合成，二异氰酸酯作为硬段，聚醚型二醇作为软段，二月桂酸二丁基锡作为催化剂进行反应，最后加入3，3′-二氯-4，4′-二氨基二苯甲烷进行扩链反应，浇入模具中固化，脱模后自然冷却。
一种用于水润滑聚氨酯复合材料的制备方法，其特征在于该方法依次步骤为：
A预聚体合成阶段：首先加入聚合物二醇与二异氰酸酯混合，然后加入有机硅进行改性，再加入催化剂二月桂酸二丁基锡，加热至80～100℃并用惰性气体保护，机械搅拌反应1～2小时后得到预聚体；
B扩链固化成型阶段：将预聚体，以及扩链剂二胺为3，3′-二氯-4，4′-二氨基二苯甲烷进行扩链反应，反应温度为80℃-100℃；反应结束后快速浇入模具中在100～120℃下固化12～24小时成型，脱模后自然冷却。
本发明采用的聚合物二醇为聚醚型二醇，选自分子量为400～2000的聚四氢呋喃二醇或分子量为400～8000的聚乙二醇。
本发明采用的有机硅为端羟基聚二甲基硅氧烷，分子量为2800、5600、14000或28000。
本发明采用的二异氰酸酯为甲苯-2，4-二异氰酸酯(TDI)或二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)。
本发明制备预聚体时二异氰酸酯与聚合物二醇的摩尔比为2∶1～5∶1，有机硅的添加小于聚乙二醇的10mol％。
本发明催化剂的用量相对于聚合物二醇为0.2-0.6％wt。
本发明的制备的有机硅改性聚氨酯复合材料热稳定性好，耐磨性提高，水润滑性能突出，具有良好的自润滑性能，提高了材料的耐磨能力，延长材料的使用寿命。
本发明产品的主要性能指标如下：
拉伸强度(MPa)：≥40
热分解温度(℃)≥340
密度：1.255±0.005g/cm3
大气下干摩擦系数：0.28～0.35(对偶为GCr15不锈钢环)
水润滑摩擦系数：≤0.01(对偶为GCr15不锈钢环，润滑介质为超纯水)
大气下体积磨损率：≤15.8×10-5mm3/N·m
水润滑体积磨损率：≤2.7×10-5mm3/N·m
利用有机硅改性提高了聚氨酯复合材料的热稳定性和耐磨性能，从而延长了使用寿命。该材料可用于水润滑轴承等材料，避免油润滑带来的海洋环境污染。
具体实施方式
有机硅改性聚氨酯弹性体的制备方法如下：
实施例1：
首先加入聚乙二醇(MW.400)和1％的端羟基聚二甲基硅氧烷(MW.2800)与甲苯-2，4-二异氰酸酯混合，甲苯-2，4-二异氰酸酯与聚乙二醇的摩尔比为2∶1，再加入0.5％的催化剂二月桂酸二丁基锡，在80℃下通N2保护(0.05MPa)机械搅拌，待反应1小时后合成预聚体，然后加入3，3′-二氯-4，4′-二氨基二苯甲烷进行扩链反应，最后浇入模具中在100℃下固化12小时，脱模后自然冷却，得到可用于轴承的水润滑聚氨酯复合材料。
实施例2：
首先加入聚四氢呋喃二醇(MW.400)和3％的端羟基聚二甲基硅氧烷(MW.5600)与甲苯-2，4-二异氰酸酯混合，甲苯-2，4-二异氰酸酯与聚四氢呋喃二醇的摩尔比为2∶1，再加入0.5％的催化剂二月桂酸二丁基锡，在80℃下通N2保护(0.1MPa)机械搅拌，待反应1.5小时后合成预聚体，然后加入3，3′-二氯-4，4′-二氨基二苯甲烷进行扩链反应，最后浇入模具中在100℃下固化24小时，脱模后自然冷却，得到可用于轴承的水润滑聚氨酯复合材料。
实施例3：
首先加入聚乙二醇(MW.8000)和5％的端羟基聚二甲基硅氧烷(MW.28000)与二苯基甲烷二异氰酸酯混合，二苯基甲烷二异氰酸酯与聚乙二醇的摩尔比为5∶1，再加入0.5％的催化剂二月桂酸二丁基锡，在100℃下通N2保护(0.1MPa)机械搅拌，待反应2小时后合成预聚体，然后加入3，3′-二氯-4，4′-二氨基二苯甲烷进行扩链反应，最后浇入模具中在120℃下固化24小时，脱模后自然冷却，得到可用于轴承的水润滑聚氨酯复合材料。
实施例4：
首先加入聚四氢呋喃二醇(MW.2000)和10％的端羟基聚二甲基硅氧烷(MW.28000)与二苯基甲烷二异氰酸酯混合，二苯基甲烷二异氰酸酯与聚四氢呋喃二醇的摩尔比为5∶1，再加入0.5％的催化剂二月桂酸二丁基锡，在100℃下通N2保护(0.1MPa)机械搅拌，待反应2小时后合成预聚体，然后加入3，3′-二氯-4，4′-二氨基二苯甲烷进行扩链反应，最后浇入模具中在120℃下固化24小时，脱模后自然冷却，得到可用于轴承的水润滑聚氨酯复合材料。

Claims (6)

1.一种用于水润滑聚氨酯复合材料的制备方法，其特征在于该方法依次步骤为：
A预聚体合成阶段：首先加入聚合物二醇与二异氰酸酯混合，然后加入有机硅进行改性，再加入催化剂二月桂酸二丁基锡，加热至80～100℃并用惰性气体保护，机械搅拌反应1～2小时后得到预聚体；
B扩链固化成型阶段：将预聚体，以及扩链剂二胺为3，3′-二氯-4，4′-二氨基二苯甲烷进行扩链反应，反应温度为80℃-100℃；反应结束后快速浇入模具中在100～120℃下固化12～24小时成型，脱模后自然冷却。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于聚合物二醇为聚醚型二醇，选自分子量为400～2000的聚四氢呋喃二醇或分子量为400～8000的聚乙二醇。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于有机硅为端羟基聚二甲基硅氧烷，分子量为2800、5600、14000或28000。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于二异氰酸酯为甲苯-2，4-二异氰酸酯或二苯基甲烷二异氰酸酯。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于制备预聚体时二异氰酸酯与聚合物二醇的摩尔比为2∶1～5∶1，有机硅的添加小于聚乙二醇的10mol％。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于催化剂的用量相对于聚合物二醇为0.2-0.6％wt。
CN201110442090.6A 2011-12-23 2011-12-23 用于水润滑聚氨酯复合材料的制备方法 Active CN103172823B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110442090.6A CN103172823B (zh) 2011-12-23 2011-12-23 用于水润滑聚氨酯复合材料的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110442090.6A CN103172823B (zh) 2011-12-23 2011-12-23 用于水润滑聚氨酯复合材料的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103172823A true CN103172823A (zh) 2013-06-26
CN103172823B CN103172823B (zh) 2015-07-29

Family

ID=48633052

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201110442090.6A Active CN103172823B (zh) 2011-12-23 2011-12-23 用于水润滑聚氨酯复合材料的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103172823B (zh)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103965431A (zh) * 2014-05-16 2014-08-06 中国科学院兰州化学物理研究所 合成树脂、制备方法及利用该合成树脂制备的背涂液
CN104089848A (zh) * 2014-07-30 2014-10-08 合肥工业大学 煤矿井下用聚氨酯注浆加固材料使用过程中自身安全性的检测方法
CN104817840A (zh) * 2015-04-29 2015-08-05 中国科学院兰州化学物理研究所 一种水润滑轴承用高承载及减振耐磨高分子复合材料
CN105295056A (zh) * 2015-12-05 2016-02-03 齐齐哈尔大学 Pdms-peg核壳结构复合粒子的制备方法
CN108276762A (zh) * 2018-01-05 2018-07-13 武汉理工大学 一种用于水润滑轴承的聚氨酯复合材料及制备方法
CN109438646A (zh) * 2018-10-29 2019-03-08 中海油能源发展股份有限公司 聚氨酯弹性体组合物、聚氨酯弹性体及其制备方法
CN109575577A (zh) * 2018-12-11 2019-04-05 长春安旨科技有限公司 一种仿木结构水润滑轴承材料
CN109852039A (zh) * 2018-12-19 2019-06-07 长春安旨科技有限公司 一种复合型水润滑轴承材料及其制备方法
CN112159510A (zh) * 2020-09-04 2021-01-01 东莞市宏达聚氨酯有限公司 一种流涎复合油墨用聚氨酯树脂复合物
CN114456341A (zh) * 2022-03-29 2022-05-10 中国科学院兰州化学物理研究所 一种有机硅改性聚氨酯材料及其制备方法和应用
CN114539762A (zh) * 2022-02-21 2022-05-27 北京理工大学 一种具有耐摩擦性的MXene/聚氨酯复合材料及其制备方法
CN114671994A (zh) * 2022-03-29 2022-06-28 中国科学院兰州化学物理研究所 一种有机硅改性热固性聚酯型聚氨酯弹性体材料及其制备方法和应用

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1032174A (zh) * 1987-09-25 1989-04-05 山东大学 聚氨酯聚硅氧烷线型嵌段共聚物的制备及应用

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1032174A (zh) * 1987-09-25 1989-04-05 山东大学 聚氨酯聚硅氧烷线型嵌段共聚物的制备及应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
赵盖等: "聚氨酯复合材料摩擦性能研究进展", 《甘肃省化学会二十六届年会论文集》 *

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103965431A (zh) * 2014-05-16 2014-08-06 中国科学院兰州化学物理研究所 合成树脂、制备方法及利用该合成树脂制备的背涂液
CN103965431B (zh) * 2014-05-16 2016-08-17 中国科学院兰州化学物理研究所 合成树脂、制备方法及利用该合成树脂制备的背涂液
CN104089848A (zh) * 2014-07-30 2014-10-08 合肥工业大学 煤矿井下用聚氨酯注浆加固材料使用过程中自身安全性的检测方法
CN104817840A (zh) * 2015-04-29 2015-08-05 中国科学院兰州化学物理研究所 一种水润滑轴承用高承载及减振耐磨高分子复合材料
CN105295056A (zh) * 2015-12-05 2016-02-03 齐齐哈尔大学 Pdms-peg核壳结构复合粒子的制备方法
CN105295056B (zh) * 2015-12-05 2017-10-20 齐齐哈尔大学 Pdms‑peg核壳结构复合粒子的制备方法
CN108276762A (zh) * 2018-01-05 2018-07-13 武汉理工大学 一种用于水润滑轴承的聚氨酯复合材料及制备方法
CN109438646A (zh) * 2018-10-29 2019-03-08 中海油能源发展股份有限公司 聚氨酯弹性体组合物、聚氨酯弹性体及其制备方法
CN109575577A (zh) * 2018-12-11 2019-04-05 长春安旨科技有限公司 一种仿木结构水润滑轴承材料
CN109852039A (zh) * 2018-12-19 2019-06-07 长春安旨科技有限公司 一种复合型水润滑轴承材料及其制备方法
CN112159510A (zh) * 2020-09-04 2021-01-01 东莞市宏达聚氨酯有限公司 一种流涎复合油墨用聚氨酯树脂复合物
CN114539762A (zh) * 2022-02-21 2022-05-27 北京理工大学 一种具有耐摩擦性的MXene/聚氨酯复合材料及其制备方法
CN114539762B (zh) * 2022-02-21 2023-06-20 北京理工大学 一种具有耐摩擦性的MXene/聚氨酯复合材料及其制备方法
CN114456341A (zh) * 2022-03-29 2022-05-10 中国科学院兰州化学物理研究所 一种有机硅改性聚氨酯材料及其制备方法和应用
CN114671994A (zh) * 2022-03-29 2022-06-28 中国科学院兰州化学物理研究所 一种有机硅改性热固性聚酯型聚氨酯弹性体材料及其制备方法和应用
CN114671994B (zh) * 2022-03-29 2022-12-27 中国科学院兰州化学物理研究所 一种有机硅改性热固性聚酯型聚氨酯弹性体材料及其制备方法和应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN103172823B (zh) 2015-07-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103172823B (zh) 用于水润滑聚氨酯复合材料的制备方法
CN101928376B (zh) 聚氨酯弹性体组合物及其制备方法
CN101982479B (zh) 一种浇注型聚氨酯弹性体及制备方法和用途
CN108559045A (zh) 自修复可重复加工的聚脲材料及制备方法和应用
CN105949422B (zh) 含Diels-Alder键的聚硅氧烷-氨基甲酸酯弹性体及其制备方法
CN105722892B (zh) 多硫化物和聚氟醚共聚物组合物
CN105408379B (zh) 用于液压泵的聚氨基甲酸酯弹性密封件
CN101514242B (zh) 一种含聚二甲基硅氧烷的聚己内酯型聚氨酯的制备方法
CN104004344B (zh) 一种防水灌封材料的制备方法
CN104817840A (zh) 一种水润滑轴承用高承载及减振耐磨高分子复合材料
CN106142795A (zh) 形变自适应高分子轴承复合材料及其制备方法与应用
CN102093702A (zh) 热塑性聚氨酯-聚硅氧烷嵌段共聚物的制备方法
ATE415429T1 (de) Verfahren zur herstellung von thermoplastisch verarbeitbaren polyurethanen
KR101549904B1 (ko) 저 마찰형 방오도료 및 이를 이용한 저 마찰형 부표
CN110054744B (zh) 改性环氧树脂增强聚氨酯组合料及其制备方法和应用
CN103788623A (zh) 一种具有高承载力及自润滑性的水润滑轴承
Yilgor et al. Novel synthetic approach for the preparation of poly (urethaneurea) elastomers
CN101775206B (zh) 一种可降解聚氨酯半硬泡材料及其制备方法
Alhanish et al. Biobased thermoplastic polyurethanes and their capability to biodegradation
CN102250307A (zh) 一种生物基微孔聚氨酯材料及其制备方法
US20140329975A1 (en) Interpenetrating dilatant polymer network for impact protection
CN103834034A (zh) 一种主链含硅氧烷结构单元的聚脲共聚物及其制备方法
CN201979606U (zh) 搅拌罐
CN104059352A (zh) 聚氨酯pur弹性体及汽车部件发泡阻尼环缓冲圈的制造方法
CN102516746B (zh) 轨道交通弹性体夹心泡沫垫板

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant