CN104356340A - 一种聚氨酯预聚体及包含其的双组分聚氨酯嵌缝材料、制备方法和应用 - Google Patents

一种聚氨酯预聚体及包含其的双组分聚氨酯嵌缝材料、制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种聚氨酯预聚体，以重量份计，包括组分a1和组分a2，所述组分a1包括30-50份聚醚多元醇，10-25份异氰酸酯，0.05-0.5份有机锡和1-10份二端羟聚二甲基硅氧烷，所述组分a2包括20-30份聚醚多元醇，1-10份羟基丙烯酸酯和10-20份香豆酮-茚树脂；还公开了一种包括所述聚氨酯预聚体的双组分聚氨酯嵌缝材料及其制备方法；本申请所述嵌缝材料具有低模量、高强度的特点。经测试本申请的双组分聚氨酯嵌缝材料其拉伸强度达到1.8MPa；其断裂伸长率达到800％；其拉伸模量低于0.3MPa。

Description

一种聚氨酯预聚体及包含其的双组分聚氨酯嵌缝材料、制备方法和应用
技术领域
本发明涉及一种聚氨酯预聚体，使用该聚氨酯预聚体的双组分聚氨酯嵌缝材料，该嵌缝材料的制备方法及应用，属于嵌缝材料制备技术领域。
背景技术
嵌缝材料主要包括聚硫、硅酮和聚氨酯三种，其中聚硫类嵌缝材料耐高低温性能好但耐老化性能差，硅酮类嵌缝材料耐候性好，但粘结性相对较差；相较于前两种材料，聚氨酯类嵌缝材料具有弹性高、耐低温性优、耐磨损性佳、力学性能好和黏附性强的特点，并且已在建筑领域中得到广泛的应用。
近代建筑结构的不断变化和发展，使建筑构件接缝的性质、形态和跨度等发生了显著变化，因此，静态接缝和宽跨度、大位移量的动态伸缩接缝的嵌缝处理对建筑密封材料的性能要求也越来越高，尤其是高速铁路的轨道板间的动态伸缩接缝存在强冲击和大变形的特点，从而要求高速铁路无砟轨道板间伸缩缝用嵌缝材料在具有优异的耐候性、耐老化性、耐水性、耐高低温性能、耐疲劳性的同时，还要具有较低的模量和高的强度。模量是描述固体材料抵抗形变能力的物理量，低模量的材料易于弯曲或者接伸，从而满足较大的形变可能；强度是材料在外力作用下抵抗永久变形或断裂的能力，为了保证嵌缝材料的粘性和密封性能，在受到外界强力冲击的情况下，无砟轨道板间的嵌缝材料即使发生较大形变也不会发生断裂成为重要的衡量指标，但目前的高分子材料中强度很高的材料，其模量很难非常之低。
例如，中国专利文献CN101805588A公开了一种耐久性优越的聚氨酯道路嵌缝材胶，其包括组分A和B，A组分由低不饱和度高分子量聚醚多元醇、羟基硅油和脂肪族异氰酸酯反应制得。B组分是液体聚氨酯增塑剂、混合液、填料、颜料和消泡剂形成的混合物，使用时，A、B组分按照1：2的比例混合均匀，固化后成为弹性密封胶。该弹性密封胶拉伸模量(23℃)为0.38MPa，弹性恢复率(100％)只有70％，经测定其拉伸强度最大在1.5MPa左右。又如，中国专利文献CN102618203A公开了一种耐候型酯化嵌缝胶，其主要由有机硅树脂、聚醚多元醇及高分子纳米材料制成，具有良好的回弹性和较强的粘结力，拉伸强度大于1.9MPa具有较高的强度，但该嵌缝胶弹性恢复率(100％)也只有75％，且拉伸模量(23℃)为0.4(模量高)；
由此可见，现有的嵌缝材料无法同时满足低模量与高强度的要求，强度很高的材料，其模量很难非常之低，为了降低模量，嵌缝材料不得不牺牲了拉伸强度等性能；而即使满足了拉伸强度的指标，其模量的增大又限制了该材料的使用范围，因此为了满足大位移量的动态伸缩接缝的嵌缝处理研制一种模量低、强度高的嵌缝材料具有重要的意义。
发明内容
为解决现有技术中嵌缝材料由于无法同时满足模量与强度的要求，造成嵌缝材料易于破坏断裂的问题，提供一种模量低、强度高的嵌缝材料。
为此，本申请采取的技术方案为，
一种聚氨酯预聚体，以重量份计，包括组分a1和组分a2，所述组分a1包括30-50份聚醚多元醇，10-25份异氰酸酯，0.05-0.5份有机锡和1-10份二端羟聚二甲基硅氧烷，所述组分a2包括20-30份聚醚多元醇，1-10份羟基丙烯酸酯和10-20份香豆酮-茚树脂。
上述聚氨酯预聚体中，所述聚醚多元醇为质量比为4：1-5：3的二元醇与三元醇形成的混合物，所述二元醇为聚氧化乙烯二醇、聚氧化丙烯二醇、聚四氢呋喃二醇中的一种或几种，所述三元醇为聚氧化丙烯三醇、氧化丙烯-氧化乙烯共聚醚三醇、蓖麻油中的一种或几种。
上述聚氨酯预聚体中，异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、碳化二亚胺改性二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种或几种。
上述聚氨酯预聚体中，有机锡为二月桂酸二丁基锡或辛酸亚锡。
上述聚氨酯预聚体中，羟基丙烯酸酯为2-甲基-2-丙烯酸-2,3-二羟基丙酯。
一种双组分聚氨酯嵌缝材料，包括组分A和组分B，所述组分A为上述任一聚氨酯预聚体；以重量份计，所述组分B包括20-40份的聚醚多元醇，0.1-0.5份催化剂，15-50份填料，0.2-1.5份偶联剂，0.2-2份光稳定剂，0.2-2份抗氧剂。
上述双组分聚氨酯嵌缝材料中，所述偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷或γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
上述双组分聚氨酯嵌缝材料中，所述催化剂为辛酸铅、辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡、N-乙基吗啉或N,N-二甲基环己胺。
上述双组分聚氨酯嵌缝材料中，所述光稳定剂为苯并三唑、二苯甲酮、水杨酸酯类紫外线吸收剂或受阻胺类光稳定剂；所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂5057、防老剂264、抗氧剂1135中的一种或几种；所述填料为二氧化硅、碳酸钙、氧化钙、粉煤灰、滑石粉、高岭土、炭黑、钛白粉中的一种或几种。
上述双组分聚氨酯嵌缝材料中，所述A组分与所述B组分的质量比为5：1。
上述双组分聚氨酯嵌缝材料中，二元醇分子量为1000-4000，三元醇的分子量为4000-8000。
上述任一双组分聚氨酯嵌缝材料的制备方法，包括
(1)A组分的制备
(a)在密闭的环境中，将所需量的聚醚多元醇脱水后向其中加入异氰酸酯和有机锡，通入氮气保护，升温至60-80℃，反应1-2小时，再加入一定量的二端羟基聚二甲基硅氧烷，继续反应2-3小时，得到组分a1，备用；
(b)在密闭的环境中，将一定量的聚醚多元醇脱水后，向其中加入一定量的羟基丙烯酸酯和香豆酮-茚树脂，通入氮气保护，保温1-2小时，得到组分a2，备用；
(c)将组分a1和组分a2混合，在60-80℃下反应1-2h得到所需的A组分；
(2)B组分的制备
在60-80℃下，将所需量的聚醚多元醇、催化剂、填料、偶联剂、光稳定剂、抗氧剂混合，并保持400-800r/min的速度搅拌1-2h，得到B组分。
上述任一双组分聚氨酯嵌缝材料在混凝土高速公路、桥梁、机场跑道、无砟轨道高速铁路的接缝中的应用。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
(1)本申请中通过首先将聚醚多元醇与异氰酸酯和二端羟聚二甲基硅氧烷反应得到组分a1；再将一定量的聚醚多元醇、羟基丙烯酸酯和香豆酮-茚树脂混合得到组分a2；最后再将组分a1和组分a2混合，反应得到所需的A组分；由于一部分聚醚多元醇与异氰酸酯、二端羟聚二甲基硅氧烷反应使得聚氨酯分子中接入有机硅链段，然后另一部分聚醚多元醇、羟基丙烯酸酯和香豆酮-茚树脂混合，易于羟基丙烯酸酯的分散，从而在最后将两种组分混合反应的过程中，使聚氨酯分子中同时接入有机硅和羟基丙烯酸酯链段。由于聚氨酯极性很大，而二端羟聚二甲基硅氧烷的极性低，导致其加入量一般很少，本申请利用羟基丙烯酸酯的极性过渡提高了二端羟聚二甲基硅氧烷的加入量。二端羟聚二甲基硅氧烷中柔顺性佳的Si—O键的和羟基丙烯酸酯中的酯键共同作为聚氨酯分子中的内增塑基团，配合体系中香豆酮-茚树脂的润滑和外增塑的作用使聚氨酯分子链段的运动能力增强，即可降低聚氨酯嵌缝材料的拉伸模量，提高弹性恢复率。而聚氨酯材料本身的性能保证了其拉伸强度及断裂伸长率，从而得到低模量、高强度的双组分嵌缝材料使其满足大位移量的动态伸缩接缝的嵌缝处理。减小其在受外界温度变化、载荷不均、相邻部分变形差别较大，地基承载力存在差别或地震等情况时发生较大变形时的断裂破坏。经测试本申请的双组分聚氨酯嵌缝材料其拉伸强度达到1.8MPa；其断裂伸长率达到800％；其拉伸模量低于0.3MPa。
(2)有机硅具有很好的耐候性、耐高低温性，羟基丙烯酸酯具有很好的耐候性、耐腐蚀性能，这些性能对聚氨酯耐候性差、耐高低温性能不佳是一个极好的补充，本申请通过引入二端羟聚二甲基硅氧烷和羟基丙烯酸酯，大大提高了聚氨酯嵌缝材料的耐候性能，同时还提高了耐高低温、耐化学腐蚀的性能。
具体实施方式
实施例1
(1)组分A的制备
(a)在密闭的反应釜中，加入300g的聚醚多元醇，开动搅拌，升温至100℃，抽真空至-0.01MPa，脱水2h得到脱水后的聚醚多元醇后，向脱水后的聚醚多元醇中加入250g异氰酸酯和0.5g有机锡，通入氮气保护，升温至70℃，反应1小时，再加入30g二端羟基聚二甲基硅氧烷，继续反应2小时，得到组分a1，备用；
(b)在另一密闭的反应釜中，加入220g的聚醚多元醇，开动搅拌，升温至100℃，抽真空至-0.01MPa，脱水2h得到脱水后的聚醚多元醇后，向本步骤脱水后的聚醚多元醇中加入100g的羟基丙烯酸酯和150g香豆酮-茚树脂，通入氮气保护，保温1小时，得到组分a2，备用；
(c)将组分a1和组分a2混合于又一密闭的反应釜中，在60℃下反应2h得到所需的组分A，所述组分A需密封储存；
(2)组分B的制备
将200g聚醚多元醇、5g催化剂、150g填料、2g偶联剂、20g光稳定剂和5g抗氧剂加入到高速分散釜中，设置温度60℃，转速400r/min，搅拌2h，得到组分B。
使用时，将组分A和组分B按质量比5：1进行混合。
本实施例中，所述聚醚多元醇是由质量比为5：3的聚氧化乙烯二醇和聚氧化丙烯三醇组成，其中聚氧化乙烯二醇的分子量为3500，所述聚氧化丙烯三醇的分子量为5000。所述异氰酸酯为甲苯二异氩酸酯，采用的有机锡为二月桂酸二丁基锡，羟基丙烯酸酯为2-甲基-2-丙烯酸-2,3-二羟基丙酯。采用的偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷，催化剂为辛酸铅，光稳定剂为苯并三唑，抗氧剂为抗氧剂1010(化学名称：四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯)，填料为二氧化硅和碳酸钙的混合物，所述二氧化硅和碳酸钙的质量比为1：1。
实施例2
(1)组分A的制备
(a)在密闭的反应釜中，加入350g的聚醚多元醇，开动搅拌，升温至105℃，抽真空至-0.01MPa，脱水1.5h得到脱水后的聚醚多元醇后，向脱水后的聚醚多元醇中加入200g异氰酸酯和1g有机锡，通入氮气保护，升温至70℃，反应1.5小时，再加入10g二端羟基聚二甲基硅氧烷，继续反应2.5小时，得到组分a1，备用；
(b)在另一密闭的反应釜中，加入280g的聚醚多元醇，开动搅拌，升温至105℃，抽真空至-0.01MPa，脱水1.5h得到脱水后的聚醚多元醇后，向本步骤脱水后的聚醚多元醇中加入50g的羟基丙烯酸酯和100g香豆酮-茚树脂，通入氮气保护，保温1.5小时，得到组分a2，备用；
(c)将组分a1和组分a2混合于又一密闭的反应釜中，在75℃下反应1.5h得到所需的组分A，所述组分A需密封储存；
(2)组分B的制备
将300g聚醚多元醇、3g催化剂、200g填料、8g偶联剂、15g光稳定剂和2g抗氧剂加入到高速分散釜中，设置温度65℃，转速800r/min，搅拌1h，得到组分B。
使用时，将组分A和组分B按质量比5：1进行混合。
本实施例中，所述聚醚多元醇是由质量比为4：1的聚氧化丙烯二醇聚和氧化丙烯-氧化乙烯共聚醚三醇组成的混合物，其中聚氧化丙烯二醇的分子量为1000，所述氧化丙烯-氧化乙烯共聚醚三醇的分子量为4000。异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯，有机锡为辛酸亚锡，羟基丙烯酸酯为2-甲基-2-丙烯酸-2,3-二羟基丙酯，所述催化剂为辛酸亚锡，所述光稳定剂为二苯甲酮，所述抗氧剂为抗氧剂5057(山东蓬莱红卫化工有限公司，CAS号：68411-46-1)，所述填料为滑石粉，偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。
实施例3
(1)组分A的制备
(a)在密闭的反应釜中，加入400g的聚醚多元醇，开动搅拌，升温至110℃，抽真空至-0.01MPa，脱水1h得到脱水后的聚醚多元醇后，向脱水后的聚醚多元醇中加入150g异氰酸酯和1.5g有机锡，通入氮气保护，升温至70℃，反应2小时，再加入50g二端羟基聚二甲基硅氧烷，继续反应3小时，得到组分a1，备用；
(b)在另一密闭的反应釜中，加入200g的聚醚多元醇，开动搅拌，升温至110℃，抽真空至-0.01MPa，脱水1h得到脱水后的聚醚多元醇后，向本步骤脱水后的聚醚多元醇中加入70g的羟基丙烯酸酯和200g香豆酮-茚树脂，通入氮气保护，保温2小时，得到组分a2，备用；
(c)将组分a1和组分a2混合于又一密闭的反应釜中，在80℃下反应1h得到所需的组分A，所述组分A需密封储存；
(2)组分B的制备
将250g聚醚多元醇、4g催化剂、250g填料、10g偶联剂、10g光稳定剂和20g抗氧剂加入到高速分散釜中，设置温度70℃，转速600r/min，搅拌1.5h，得到组分B。
使用时，将组分A和组分B按质量比5：1进行混合。
本实施例中，所述聚醚多元醇是由质量比为10：3的聚四氢呋喃二醇和蓖麻油组成，其中聚四氢呋喃二醇的分子量为4000，所述蓖麻油的分子量为8000。所述异氰酸酯为碳化二亚胺改性二苯基甲烷二异氰酸酯，采用的有机锡为二月桂酸二丁基锡，羟基丙烯酸酯为2-甲基-2-丙烯酸-2,3-二羟基丙酯。采用的偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，催化剂为二月桂酸二丁基锡，光稳定剂为水杨酸对-叔丁基苯酯，抗氧剂为防老剂264(德国洋樱集团有限公司提供，CAS号：128-37-0)，填料为粉煤灰。
实施例4
(1)组分A的制备
(a)在密闭的反应釜中，加入450g的聚醚多元醇，开动搅拌，升温至105℃，抽真空至-0.01MPa，脱水1.5h得到脱水后的聚醚多元醇后，向脱水后的聚醚多元醇中加入100g异氰酸酯和2g有机锡，通入氮气保护，升温至60℃，反应2小时，再加入100g二端羟基聚二甲基硅氧烷，继续反应2.5小时，得到组分a1，备用；
(b)在另一密闭的反应釜中，加入250g的聚醚多元醇，开动搅拌，升温至105℃，抽真空至-0.01MPa，脱水1.5h得到脱水后的聚醚多元醇后，向本步骤脱水后的聚醚多元醇中加入30g的羟基丙烯酸酯和120g香豆酮-茚树脂，通入氮气保护，保温2小时，得到组分a2，备用；
(c)将组分a1和组分a2混合于又一密闭的反应釜中，在70℃下反应1.5h得到所需的组分A，所述组分A需密封储存；
(2)组分B的制备
将400g聚醚多元醇、1g催化剂、500g填料、15g偶联剂、2g光稳定剂和10g抗氧剂加入到高速分散釜中，设置温度75℃，转速500r/min，搅拌1.5h，得到组分B。
使用时，将组分A和组分B按质量比5：1进行混合。
本实施例中，所述聚醚多元醇是由质量比为3：1的聚四氢呋喃二醇和蓖麻油组成，其中聚四氢呋喃二醇的分子量为2000，所述蓖麻油的分子量为6000。所述异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯，采用的有机锡为二月桂酸二丁基锡，羟基丙烯酸酯为2-甲基-2-丙烯酸-2,3-二羟基丙酯。采用的偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷，催化剂为辛酸铅，光稳定剂为苯并三唑，抗氧剂为抗氧剂1010(化学名称：四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯)，填料为高岭土和炭黑的混合物，所述高岭土和炭黑的质量比为1：1。
实施例5
(1)组分A的制备
(a)在密闭的反应釜中，加入500g的聚醚多元醇，开动搅拌，升温至108℃，抽真空至-0.01MPa，脱水1h得到脱水后的聚醚多元醇后，向脱水后的聚醚多元醇中加入200g异氰酸酯和3g有机锡，通入氮气保护，升温至75℃，反应1.5小时，再加入90g二端羟基聚二甲基硅氧烷，继续反应2小时，得到组分a1，备用；
(b)在另一密闭的反应釜中，加入300g的聚醚多元醇，开动搅拌，升温至108℃，抽真空至-0.01MPa，脱水1h得到脱水后的聚醚多元醇后，向本步骤脱水后的聚醚多元醇中加入10g的羟基丙烯酸酯和180g香豆酮-茚树脂，通入氮气保护，保温1.5小时，得到组分a2，备用；
(c)将组分a1和组分a2混合于又一密闭的反应釜中，在65℃下反应2h得到所需的组分A，所述组分A需密封储存；
(2)组分B的制备
将350g聚醚多元醇、2g催化剂、400g填料、13g偶联剂、8g光稳定剂和15g抗氧剂加入到高速分散釜中，设置温度80℃，转速400r/min，搅拌1.5h，得到组分B。
使用时，将组分A和组分B按质量比5：1进行混合。
本实施例中，所述聚醚多元醇是由质量比为2：1的聚氧化乙烯二醇和聚氧化丙烯三醇组成，其中聚氧化乙烯二醇的分子量为3500，所述聚氧化丙烯三醇的分子量为5000。所述异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯，采用的有机锡为二月桂酸二丁基锡，羟基丙烯酸酯为2-甲基-2-丙烯酸-2,3-二羟基丙酯。采用的偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷，催化剂为辛酸铅，光稳定剂为聚(1-羟乙基-2，2，6，6-四甲基-4-羟基哌啶)丁二酸酯，抗氧剂为抗氧剂1010(化学名称：四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯)，填料为二氧化硅和碳酸钙的混合物，所述二氧化硅和碳酸钙的质量比为1：1。
实施例6
(1)组分A的制备
(a)在密闭的反应釜中，加入450g的聚醚多元醇，开动搅拌，升温至110℃，抽真空至-0.01MPa，脱水1h得到脱水后的聚醚多元醇后，向脱水后的聚醚多元醇中加入150g异氰酸酯和4g有机锡，通入氮气保护，升温至80℃，反应1小时，再加入70g二端羟基聚二甲基硅氧烷，继续反应3小时，得到组分a1，备用；
(b)在另一密闭的反应釜中，加入250g的聚醚多元醇，开动搅拌，升温至110℃，抽真空至-0.01MPa，脱水1h得到脱水后的聚醚多元醇后，向本步骤脱水后的聚醚多元醇中加入40g的羟基丙烯酸酯和160g香豆酮-茚树脂，通入氮气保护，保温1小时，得到组分a2，备用；
(c)将组分a1和组分a2混合于又一密闭的反应釜中，在75℃下反应1h得到所需的组分A，所述组分A需密封储存；
(2)组分B的制备
将300g聚醚多元醇、3g催化剂、300g填料、11g偶联剂、6g光稳定剂和8g抗氧剂加入到高速分散釜中，设置温度70℃，转速750r/min，搅拌1h，得到组分B。
使用时，将组分A和组分B按质量比5：1进行混合。
本实施例中，所述聚醚多元醇是由质量比为8：3的聚氧化乙烯二醇和聚氧化丙烯三醇组成，其中聚氧化乙烯二醇的分子量为3500，所述聚氧化丙烯三醇的分子量为5000。所述异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯，采用的有机锡为二月桂酸二丁基锡，羟基丙烯酸酯为2-甲基-2-丙烯酸-2,3-二羟基丙酯。采用的偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷，催化剂为辛酸铅，光稳定剂为苯并三唑，抗氧剂为抗氧剂1135(化学名称β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸异辛醇酯)，填料为钛白粉。
实施例7
(1)组分A的制备
(a)在密闭的反应釜中，加入350g的聚醚多元醇，开动搅拌，升温至102℃，抽真空至-0.01MPa，脱水2h得到脱水后的聚醚多元醇后，向脱水后的聚醚多元醇中加入200g异氰酸酯和5g有机锡，通入氮气保护，升温至65℃，反应1.5小时，再加入50g二端羟基聚二甲基硅氧烷，继续反应2.5小时，得到组分a1，备用；
(b)在另一密闭的反应釜中，加入280g的聚醚多元醇，开动搅拌，升温至102℃，抽真空至-0.01MPa，脱水2h得到脱水后的聚醚多元醇后，向本步骤脱水后的聚醚多元醇中加入60g的羟基丙烯酸酯和100g香豆酮-茚树脂，通入氮气保护，保温1.5小时，得到组分a2，备用；
(c)将组分a1和组分a2混合于又一密闭的反应釜中，在60℃下反应1.5h得到所需的组分A，所述组分A需密封储存；
(2)组分B的制备
将350g聚醚多元醇、5g催化剂、400g填料、17g偶联剂、18g光稳定剂和18g抗氧剂加入到高速分散釜中，设置温度65℃，转速650r/min，搅拌2h，得到组分B。
使用时，将组分A和组分B按质量比5：1进行混合。
本实施例中，所述聚醚多元醇是由质量比为7：3的聚氧化乙烯二醇和聚氧化丙烯三醇组成，其中聚氧化乙烯二醇的分子量为3500，所述聚氧化丙烯三醇的分子量为5000。所述异氰酸酯为二环己基甲烷二异氰酸酯，采用的有机锡为辛酸亚锡，羟基丙烯酸酯为2-甲基-2-丙烯酸-2,3-二羟基丙酯。采用的偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷，催化剂为辛酸铅，光稳定剂为苯并三唑，抗氧剂为抗氧剂1010(化学名称：四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯)，填料为二氧化硅和碳酸钙的混合物，所述二氧化硅和碳酸钙的质量比为1：1。
对比例1
(1)组分A的制备
在密闭的反应釜中，加入700g的聚醚多元醇，开动搅拌，升温至110℃，抽真空至-0.01MPa，脱水1h得到脱水后的聚醚多元醇后，向脱水后的聚醚多元醇中加入150g异氰酸酯和4g有机锡通入氮气保护，升温至80℃，反应1小时，再加入70g二端羟基聚二甲基硅氧烷、40g的羟基丙烯酸酯和160g香豆酮-茚树脂，继续反应3小时，得到组分A，备用；
(2)组分B的制备
将300g聚醚多元醇、3g催化剂、300g填料、11g偶联剂、6g光稳定剂和8g抗氧剂加入到高速分散釜中，设置温度70℃，转速750r/min，搅拌1h，得到组分B。
使用时，将组分A和组分B按质量比5：1进行混合。
本实施例中，所述聚醚多元醇是由质量比为8：3的聚氧化乙烯二醇和聚氧化丙烯三醇组成，其中聚氧化乙烯二醇的分子量为3500，所述聚氧化丙烯三醇的分子量为5000。所述异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯，采用的有机锡为二月桂酸二丁基锡，羟基丙烯酸酯为2-甲基-2-丙烯酸-2,3-二羟基丙酯。采用的偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷，催化剂为辛酸铅，光稳定剂为苯并三唑，抗氧剂为抗氧剂1135(化学名称β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸异辛醇酯)，填料为钛白粉。
对比例2
(1)组分A的制备
(a)在密闭的反应釜中，加入450g的聚醚多元醇，开动搅拌，升温至110℃，抽真空至-0.01MPa，脱水1h得到脱水后的聚醚多元醇后，向脱水后的聚醚多元醇中加入150g异氰酸酯和4g有机锡，通入氮气保护，升温至80℃，反应1小时，再加入70g二端羟基聚二甲基硅氧烷，继续反应3小时，得到组分a1，备用；
(b)在另一密闭的反应釜中，加入250g的聚醚多元醇，开动搅拌，升温至110℃，抽真空至-0.01MPa，脱水1h得到脱水后的聚醚多元醇后，向本步骤脱水后的聚醚多元醇中加入160g香豆酮-茚树脂，通入氮气保护，保温1小时，得到组分a2，备用；
(c)将组分a1和组分a2混合于又一密闭的反应釜中，在75℃下反应1h得到所需的组分A，所述组分A需密封储存；
(2)组分B的制备
将300g聚醚多元醇、3g催化剂、300g填料、11g偶联剂、6g光稳定剂和8g抗氧剂加入到高速分散釜中，设置温度70℃，转速750r/min，搅拌1h，得到组分B。
使用时，将组分A和组分B按质量比5：1进行混合。
本实施例中，所述聚醚多元醇是由质量比为8：3的聚氧化乙烯二醇和聚氧化丙烯三醇组成，其中聚氧化乙烯二醇的分子量为3500，所述聚氧化丙烯三醇的分子量为5000。所述异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯，采用的有机锡为二月桂酸二丁基锡，羟基丙烯酸酯为2-甲基-2-丙烯酸-2,3-二羟基丙酯。采用的偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷，催化剂为辛酸铅，光稳定剂为苯并三唑，抗氧剂为抗氧剂1135(化学名称β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸异辛醇酯)，填料为钛白粉。
评价例
采用GB/T13477-17方法测定上述实施例1-7和对比例1、2中嵌缝材料的弹性恢复率、GB/T13477-8测拉伸模量、GB/T16777测拉伸强度、GB/T16777测断裂伸长率和GB/T13477-11测其定伸粘结性，其实施例中各产品的整体性能如表1所示，测得具体数据如下表2和表3所示，
表1本申请所述嵌缝材料整体性能指标
表2实施例1-5中所述嵌缝材料的性能数据
表3实施例6、7及对比例中所述嵌缝材料的性能数据
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (12)

1.一种聚氨酯预聚体，其特征在于，以重量份计，包括组分a1和组分a2，所述组分a1包括30-50份聚醚多元醇，10-25份异氰酸酯，0.05-0.5份有机锡和1-10份二端羟聚二甲基硅氧烷，所述组分a2包括20-30份聚醚多元醇，1-10份羟基丙烯酸酯和10-20份香豆酮-茚树脂。
2.根据权利要求1所述的聚氨酯预聚体，其特征在于，所述聚醚多元醇为质量比为4：1-5：3的二元醇与三元醇形成的混合物，所述二元醇为聚氧化乙烯二醇、聚氧化丙烯二醇、聚四氢呋喃二醇中的一种或几种，所述三元醇为聚氧化丙烯三醇、氧化丙烯-氧化乙烯共聚醚三醇、蓖麻油中的一种或几种。
3.根据权利要求1或2所述的聚氨酯预聚体，其特征在于，异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、碳化二亚胺改性二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种或几种。
4.根据权利要求3所述的聚氨酯预聚体，其特征在于，有机锡为二月桂酸二丁基锡或辛酸亚锡。
5.根据权利要求4所述的聚氨酯预聚体，其特征在于，羟基丙烯酸酯为2-甲基-2-丙烯酸-2,3-二羟基丙酯。
6.一种双组分聚氨酯嵌缝材料，包括组分A和组分B，其特征在于，
所述组分A为权利要求1-5任一所述的聚氨酯预聚体；
以重量份计，所述组分B包括20-40份的聚醚多元醇，0.1-0.5份催化剂，15-50份填料，0.2-1.5份偶联剂，0.2-2份光稳定剂，0.2-2份抗氧剂。
7.根据权利要求6所述的双组分聚氨酯嵌缝材料，其特征在于，所述偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷或γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
8.根据权利要求7所述的双组分聚氨酯嵌缝材料，其特征在于，所述催化剂为辛酸铅、辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡、N-乙基吗啉或N,N-二甲基环己胺。
9.根据权利要求8所述的双组分聚氨酯嵌缝材料，其特征在于，
所述光稳定剂为苯并三唑、二苯甲酮、水杨酸酯类紫外线吸收剂或受阻胺类光稳定剂；
所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂5057、防老剂264、抗氧剂1135中的一种或几种；
所述填料为二氧化硅、碳酸钙、氧化钙、粉煤灰、滑石粉、高岭土、炭黑、钛白粉中的一种或几种。
10.根据权利要求6-9任一所述的双组分聚氨酯嵌缝材料，其特征在于，
所述A组分与所述B组分的质量比为5：1。
11.一种权利要求6-10任一所述的双组分聚氨酯嵌缝材料的制备方法，其特征在于，
(1)A组分的制备
(a)在密闭的环境中，将所需量的聚醚多元醇脱水后向其中加入异氰酸酯和有机锡，通入氮气保护，升温至60-80℃，反应1-2小时，再加入一定量的二端羟基聚二甲基硅氧烷，继续反应2-3小时，得到组分a1，备用；
(b)在密闭的环境中，将一定量的聚醚多元醇脱水后，向其中加入一定量的羟基丙烯酸酯和香豆酮-茚树脂，通入氮气保护，保温1-2小时，得到组分a2，备用；
(c)将组分a1和组分a2混合，在60-80℃下反应1-2h得到所需的A组分；
(2)B组分的制备
在60-80℃下，将所需量的聚醚多元醇、催化剂、填料、偶联剂、光稳定剂、抗氧剂混合，并保持400-800r/min的速度搅拌1-2h，得到B组分。
12.一种权利要求6-10任一所述的双组分聚氨酯嵌缝材料在在混凝土高速公路、桥梁、机场跑道、无砟轨道高速铁路的接缝中的应用。
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