CN109438666A - 耐低温、抗冲击材料及其制备方法和应用 - Google Patents

耐低温、抗冲击材料及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及高分子材料领域，公开了一种耐低温、抗冲击材料及其制备方法和应用。所述材料的原料包括：60‑120份的聚醚多元醇、1‑5份的发泡剂、0.1‑2份的泡沫稳定剂、0.05‑1份的催化剂、60‑130份的甲苯二异氰酸酯、0.5‑5份的扩链剂和0.5‑10份的剪切增稠凝胶；所述催化剂为醚胺催化剂和有机锡催化剂的复合配方，所述醚胺催化剂和有机锡催化剂的质量比为1:0.3‑3。所述制备方法包括：(1)将聚醚多元醇、发泡剂、催化剂、泡沫稳定剂、扩链剂和剪切增稠凝胶混合，高速搅拌60‑180s，加入甲苯二异氰酸酯，在1500‑2000r/min的转速下搅拌5‑30s，得到物料；将物料倒入模具中发泡6‑10min，得到所述材料。本发明制备的材料可以用来制备护膝护肘，而且制备出的护膝护肘具有耐低温和高抗冲击性能的优点。

Description

耐低温、抗冲击材料及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及高分子材料领域，具体涉及一种耐低温、抗冲击材料及其制备方法和应用。
背景技术
护膝护肘是保护人体膝盖和肘部的防护装备，具有运动保护、防寒保暖、关节养护的作用。每年因为运动、骑马、骑车而造成膝盖和肘部受伤的人不计其数，因此护膝护肘市场潜能极大。
传统的运动护膝护肘大多为针织面料为主，这类材质制作的护膝穿着较为舒适。特别适合于老年人、运动员等有腿部疾患的人群需要。然而在强力运动下，例如溜冰滑雪，军警训练，骑车越野来说，这类护膝护肘的防护效果就明显达不到标准了，在强冲击力下，佩戴这类护膝护肘的人的关节极易受伤。而市场上出现的聚氨酯的护膝护肘产品使用的温度范围为-10℃-80℃，其温度范围使用太窄，特别不适合在低温环境下工作。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的针织面料的护膝护肘弹性不高、聚氨酯材料的护膝不能在低温环境下使用的问题，提供一种耐低温、抗冲击材料制备的护膝护肘，该护膝护肘具有耐低温和高抗冲击性能的优点。
为了实现上述目的，本发明一方面提供一种耐低温、抗冲击材料，所述材料的原料包括以下组分：
所述催化剂为醚胺催化剂和有机锡催化剂的复合配方，所述醚胺催化剂和有机锡催化剂的质量比为1:0.3-3。
优选地，所述材料的原料包括以下组分：
优选地，聚醚多元醇的羟值为420-480mg KOH/g。
优选地，所述胺醚催化剂为双-(二甲氨基乙基)醚、2-(N,N-二甲基氨基)-乙基-3-(N,N-二甲基)丙基醚或双(2-N,N-二甲基氨基-1-甲基乙基)醚；所述有机锡催化剂为二丁基锡二月桂酸酯、二烷基锡二马来酸酯或二硫醇烷基锡。
优选地，所述剪切增稠凝胶通过包括以下步骤的方法制得：
(1)向80-150质量份聚二甲基硅氧烷中加入6-15质量份硼酸和5-20质量份空心微球，在压力为13-15KPa，温度为150-180℃的条件下混合搅拌2-5h，冷却至50-100℃后加入0.05-3质量份油酸和3-12质量份二氧化硅，搅拌混合2-3h后配成基料；
(2)将基料与二甲基硅油混合，制得所述剪切增稠凝胶，相对于每100mL的二甲基硅油，基料的用量为20-50g。
优选地，所述发泡剂为一氟二氯乙烯、环戊烷或水；所述泡沫稳定剂为硅油类泡沫稳定剂；所述扩链剂为1,4-丁二醇，1,4-环己二醇或对苯二酚-双(β-羟乙基)醚。
本发明第二方面提供一种耐低温、抗冲击材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将聚醚多元醇、发泡剂、催化剂、泡沫稳定剂、扩链剂和剪切增稠凝胶混合，在1500-2000r/min的转速下搅拌60-180s，加入甲苯二异氰酸酯，搅拌5-30s，得到物料；
(2)将物料倒入模具中发泡6-10min，得到所述材料；其中以上原料的用量为：
所述催化剂为醚胺催化剂和有机锡催化剂的复合配方，所述醚胺催化剂和有机锡催化剂的质量比为1:0.3-3。
本发明第三方面提供一种由上述方法制得的耐低温、抗冲击材料。
本发明第四方面提供一种耐低温、抗冲击材料作为护膝护肘的制备原料的应用。
通过上述技术方案，可以达到以下优点：
(1)使用复配的醚胺催化剂和有机锡催化剂可以提高材料的回弹性能。
(2)添加剪切增稠凝胶提高材料的抗冲击性能。
(3)在低温-30到-40℃保温24小时后，无脆裂现象，说明本材料能够在严寒下使用，如极地滑雪，军人严寒训练等。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
第一方面，本发明提供一种耐低温、抗冲击材料，所述材料的原料包括以下组分：
所述催化剂为醚胺催化剂和有机锡催化剂的复合配方，所述醚胺催化剂和有机锡催化剂的质量比为1:0.3-3。
优选地，所述聚醚多元醇的质量份为80-100份(如80份、85份、90份、95份、100份或前述数值之间的任意值)；所述发泡剂的质量份为2-3份(如2.2份、2.4份、2.6份、2.8份、3份或前述数值之间的任意值)；所述泡沫稳定剂的质量份为0.4-0.8份(如0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份或前述数值之间的任意值)；所述催化剂的质量份为0.1-3份(如0.1份、0.15份、0.2份、0.25份、0.3份或前述数值之间的任意值)；所述甲苯二异氰酸酯的质量份为80-100份(如80份、85份、90份、95份、100份或前述数值之间的任意值)；所述扩链剂的质量份为1-3份(如1份、1.5份、2份、2.5份、3份或前述数值之间的任意值)；所述剪切增稠凝胶的质量份为1-2份(如1份、1.2份、1.4份、1.6份、1.8份、2份或前述数值之间的任意值)。
优选地，所述胺醚催化剂为双-(二甲氨基乙基)醚、2-(N,N-二甲基氨基)-乙基-3-(N,N-二甲基)丙基醚或双(2-N,N-二甲基氨基-1-甲基乙基)醚；所述有机锡催化剂为二丁基锡二月桂酸酯、二烷基锡二马来酸酯或二硫醇烷基锡。
催化剂优选为双-(二甲氨基乙基)醚和二丁基锡二月桂酸酯的二复合配方。
优选地，所述聚醚多元醇的羟值为420-480mg KOH/g。
优选地，所述发泡剂为一氟二氯乙烷、环戊烷或水，优选为环戊烷。
优选地，所述扩链剂可以为1,4-丁二醇、1,4-环己二醇或对苯二酚-双(β-羟乙基)醚，优选为1,4-丁二醇。
优选地，所述剪切增稠凝胶通过包括以下步骤的方法制得：
(1)向80-150质量份聚二甲基硅氧烷中加入6-15质量份硼酸和5-20质量份空心微球，在压力为13-15KPa，温度为150-180℃的条件下混合搅拌2-5h，冷却至50-100℃后加入0.05-3质量份油酸和3-12质量份二氧化硅，搅拌混合2-3h后配成基料；
(2)将基料与二甲基硅油混合，制得所述剪切增稠凝胶，相对于每100mL的二甲基硅油，基料的用量为20-50g。
优选地，所述聚二甲基硅烷的粘度为10cs-100cs；优选为10cs的聚二甲基硅烷和100cs的聚二甲基硅烷的混合物。
优选地，所述混合物中100cs聚二甲基硅烷和10cs聚二甲基硅烷的质量比为1:0.2-1.2，优选为1:0.4-0.9，进一步优选为7:6。
优选地，所述空心微球为选自3M空心微球，所述3M空心微球选自3M空心玻璃微球和/或3M空心陶瓷微球。
优选地，所述二氧化硅的粒径为50-800nm，优选为100-500nm。
优选地，所述空心微球选自3M空心玻璃微球和/或3M空心陶瓷微球。
第二方面，本发明提供一种耐低温、抗冲击材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将聚醚多元醇、发泡剂、催化剂、泡沫稳定剂、扩链剂和剪切增稠凝胶混合，在1500-2500r/min的条件下搅拌60-180s，加入甲苯二异氰酸酯，搅拌5-30s，得到物料；
(2)将物料倒入模具中发泡6-10min，得到所述材料；其中以上原料的用量为：
所述催化剂为醚胺催化剂和有机锡催化剂的复合配方，所述醚胺催化剂和有机锡催化剂的质量比为1:0.3-3。
第三方面，本发明提供一种由上述方法制得的耐低温、抗冲击材料。
第四方面，本发明提供一种耐低温、抗冲击材料作为护膝护肘的制备原料的应用。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
所述聚醚多元醇购于南京可利亚多元醇有限公司和天津石化三厂，产品型号为FA703、ZS2801、Y1030和TMN-450；泡沫稳定剂购于EVONIK德固赛公司和奥斯佳材料科技(上海)有限公司，产品型号为UF5580、B8715、Y10336、L580、UF6680、B8002、B8433、B8450和B8534；甲苯二异氰酸酯购于烟台万华聚氨酯有限公司，产品型号为TDI-80；环戊烷、1,4-丁二醇、一氟二氯乙烷、1,4-环己二醇、2-(N,N-二甲基氨基)-乙基-3-(N,N-二甲基)丙基醚、双(2-N,N-二甲基氨基-1-甲基乙基)醚和双-(二甲氨基乙基)醚购于国药集团化学试剂有限公司，产品为化学纯；二丁基锡二月桂酸酯、二烷基锡二马来酸酯和二硫醇烷基锡购于北京精细化学品有限责任公司，产品为化学纯；D3O样品购于广西酷峰户外用品有限公司。
泡沫/海绵落球回弹测试仪购于海达仪器有限公司，产品型号为HD-F754；高低温试验箱购于海达仪器有限公司，产品型号为HD-E702-1-100；落球冲击试验机购于海达仪器有限公司，产品型号为HD-R601。
制备例1
向80质量份聚二甲基硅氧烷中加入6质量份硼酸和5质量份3M空心玻璃微球，在压力为13KPa，温度为150℃的条件下混合搅拌5h，冷却至50℃后加入0.05质量份油酸和3质量份二氧化硅，搅拌混合2h后配成基料；将20g基料与100mL二甲基硅油混合形成剪切增稠凝胶。
制备例2
向150质量份聚二甲基硅氧烷中加入15质量份硼酸和20质量份空心陶瓷微球，在压力为15KPa，温度为180℃的条件下混合搅拌2h，冷却至100℃后加入3质量份油酸和12质量份二氧化硅，搅拌混合3h后配成基料；将50g基料与100mL二甲基硅油混合形成剪切增稠凝胶。
实施例1
将90质量份的FA703聚醚多元醇、2质量份的环戊烷、0.1质量份的双-(二甲氨基乙基)醚、0.1质量份的二丁基锡二月桂酸酯、0.8质量份的硅油B8715，1质量份的1,4-丁二醇和1.5质量份的制备例1中的剪切增稠凝胶置于搅拌桶中，以2000r/min高速搅拌120s，混合均匀，得到组合料。
称取85质量份的甲苯二异氰酸酯，将其迅速倒入所述组合料中，同时以2000r/min高速搅拌15s，然后将迅速变白的物料倒入护膝护肘模具中进行发泡，温度60℃，约8min后取出样品。
实施例2
将80质量份的FA703聚醚多元醇、2质量份的环戊烷、0.05质量份的双-(二甲氨基乙基)醚、0.05质量份的二丁基锡二月桂酸酯、0.6质量份的硅油B8715，1质量份的1,4-丁二醇和1质量份的制备例1中的剪切增稠凝胶置于搅拌桶中，以2000r/min高速搅拌120s，混合均匀，得到组合料。
称取80质量份的甲苯二异氰酸酯，将其迅速倒入所述组合料中，同时以2000r/min高速搅拌15s，然后将迅速变白的物料倒入护膝护肘模具中进行发泡，温度60℃，约8min后取出样品。
实施例3
将100质量份的FA703聚醚多元醇，3质量份的环戊烷、0.15质量份的双-(二甲氨基乙基)醚，0.15质量份的二丁基锡二月桂酸酯，0.4质量份的硅油B8715，3质量份的1,4-丁二醇和2质量份的制备例1中的剪切增稠凝胶置于搅拌桶中，以2000r/min高速搅拌120s，混合均匀，得到组合料。
称取100质量份的甲苯二异氰酸酯，将其迅速倒入所述组合料中，同时以2000r/min高速搅拌15s，然后将迅速变白的物料倒入护膝护肘模具中进行发泡，温度60℃，约8min后取出样品。
实施例4
将120质量份的FA703聚醚多元醇，5质量份的环戊烷、0.5质量份的双-(二甲氨基乙基)醚，0.5质量份的二丁基锡二月桂酸酯，2质量份的硅油B8715，5质量份的1,4-丁二醇和10质量份的制备例1中的剪切增稠凝胶置于搅拌桶中，以2000r/min高速搅拌120s，混合均匀，得到组合料。
称取130质量份的甲苯二异氰酸酯，将其迅速倒入所述组合料中，同时以2000r/min高速搅拌15s，然后将迅速变白的物料倒入护膝护肘模具中进行发泡，温度60℃，约8min后取出样品。
实施例5
将60质量份的FA703聚醚多元醇，1质量份的环戊烷、0.25质量份的双-(二甲氨基乙基)醚，0.25质量份的二丁基锡二月桂酸酯，0.1质量份的硅油B8715，0.5质量份的1,4-丁二醇和0.5质量份的制备例1中的剪切增稠凝胶置于搅拌桶中，以2000r/min高速搅拌120s，混合均匀，得到组合料。
称取60质量份的甲苯二异氰酸酯，将其迅速倒入所述组合料中，同时以2000r/min高速搅拌15s，然后将迅速变白的物料倒入护膝护肘模具中进行发泡，温度60℃，约8min后取出样品。
实施例6
将90质量份的ZS2801聚醚多元醇、2质量份的一氟二氯乙烷、0.1质量份的双-(二甲氨基乙基)醚、0.1质量份的二丁基锡二月桂酸酯、0.8质量份的硅油B8715，1质量份的1,4-丁二醇和1.5质量份的制备例1中的剪切增稠凝胶置于搅拌桶中，以2000r/min高速搅拌120s，混合均匀，得到组合料。
称取85质量份的甲苯二异氰酸酯，将其迅速倒入所述组合料中，同时以2000r/min高速搅拌15s，然后将迅速变白的物料倒入护膝护肘模具中进行发泡，温度60℃，约8min后取出样品。
实施例7
将90质量份的ZS2801聚醚多元醇、2质量份的一氟二氯乙烷、0.1质量份的双-(二甲氨基乙基)醚、0.1质量份的二丁基锡二月桂酸酯、0.8质量份的硅油UF6680，1质量份的1,4-环己二醇和1.5质量份的制备例1中的剪切增稠凝胶置于搅拌桶中，以2000r/min高速搅拌120s，混合均匀，得到组合料。
称取85质量份的甲苯二异氰酸酯，将其迅速倒入所述组合料中，同时以2000r/min高速搅拌15s，然后将迅速变白的物料倒入护膝护肘模具中进行发泡，温度60℃，约8min后取出样品。
实施例8
将90质量份的Y1030聚醚多元醇、2质量份的水、0.1质量份的双-(二甲氨基乙基)醚、0.1质量份的二丁基锡二月桂酸酯、0.8质量份的硅油B8002，1质量份的1,4-环己二醇和1.5质量份的制备例1中的剪切增稠凝胶置于搅拌桶中，以2000r/min高速搅拌120s，混合均匀，得到组合料。
称取85质量份的甲苯二异氰酸酯，将其迅速倒入所述组合料中，同时以2000r/min高速搅拌15s，然后将迅速变白的物料倒入护膝护肘模具中进行发泡，温度60℃，约8min后取出样品。
实施例9
将90质量份的FA703聚醚多元醇、2质量份的环戊烷、0.05质量份的2-(N,N-二甲基氨基)-乙基-3-(N,N-二甲基)丙基醚、0.15质量份的二烷基锡二马来酸酯、0.8质量份的硅油B8715，1质量份的1,4-丁二醇和1.5质量份的制备例1中的剪切增稠凝胶置于搅拌桶中，以1500r/min高速搅拌120s，混合均匀，得到组合料。
称取85质量份的甲苯二异氰酸酯，将其迅速倒入所述组合料中，同时以1500r/min高速搅拌15s，然后将迅速变白的物料倒入护膝护肘模具中进行发泡，温度60℃，约8min后取出样品。
实施例10
将90质量份的FA703聚醚多元醇、2质量份的环戊烷、0.15质量份的双(2-N,N-二甲基氨基-1-甲基乙基)醚、0.05质量份的二硫醇烷基锡、0.8质量份的硅油B8715，1质量份的1,4-丁二醇和1.5质量份的制备例1中的剪切增稠凝胶置于搅拌桶中，以2000r/min高速搅拌120s，混合均匀，得到组合料。
称取85质量份的甲苯二异氰酸酯，将其迅速倒入所述组合料中，同时以2000r/min高速搅拌15s，然后将迅速变白的物料倒入护膝护肘模具中进行发泡，温度60℃，约8min后取出样品。
实施例11
将90质量份的FA703聚醚多元醇、2质量份的环戊烷、0.1质量份的双-(二甲氨基乙基)醚、0.1质量份的二丁基锡二月桂酸酯、0.8质量份的硅油B8715，1质量份的1,4-丁二醇和1.5质量份的制备例1中的剪切增稠凝胶置于搅拌桶中，以2000r/min高速搅拌60s，混合均匀，得到组合料。
称取85质量份的甲苯二异氰酸酯，将其迅速倒入所述组合料中，同时以2000r/min高速搅拌5s，然后将迅速变白的物料倒入护膝护肘模具中进行发泡，温度60℃，约6min后取出样品。
实施例12
将90质量份的FA703聚醚多元醇、2质量份的环戊烷、0.1质量份的双-(二甲氨基乙基)醚、0.1质量份的二丁基锡二月桂酸酯、0.8质量份的硅油B8715，1质量份的1,4-丁二醇和1.5质量份的制备例1中的剪切增稠凝胶置于搅拌桶中，以2000r/min高速搅拌180s，混合均匀，得到组合料。
称取85质量份的甲苯二异氰酸酯，将其迅速倒入所述组合料中，同时以2000r/min高速搅拌30s，然后将迅速变白的物料倒入护膝护肘模具中进行发泡，温度60℃，约10min后取出样品。
对比例1
将90质量份的FA703聚醚多元醇、2质量份的环戊烷、0.2质量份的双-(二甲氨基乙基)醚、0.8质量份的硅油B8715、1质量份的1,4-丁二醇和1.5质量份的制备例1中的剪切增稠凝胶置于搅拌桶中，以2000r/min高速搅拌120s，混合均匀，得到组合料。
称取85质量份的甲苯二异氰酸酯，将其迅速倒入所述组合料中，同时以2000r/min高速搅拌15s，然后将迅速变白的物料倒入护膝护肘模具中进行发泡，温度60℃，约8min后取出样品。
对比例2
将90质量份的FA703聚醚多元醇、2质量份的环戊烷、0.2质量份的二丁基锡二月桂酸酯、0.8质量份的硅油B8715、1质量份的1,4-丁二醇和1.5质量份的制备例1中的剪切增稠凝胶置于搅拌桶中，以2000r/min高速搅拌120s，混合均匀，得到组合料。
称取85质量份的甲苯二异氰酸酯，将其迅速倒入所述组合料中，同时以2000r/min高速搅拌15s，然后将迅速变白的物料倒入护膝护肘模具中进行发泡，温度60℃，约8min后取出样品。
对比例3
将90质量份的FA703聚醚多元醇、2质量份的环戊烷、0.1质量份的双-(二甲氨基乙基)醚、0.1质量份的二丁基锡二月桂酸酯、0.8质量份的硅油B8715，1质量份的1,4-丁二醇置于搅拌桶中，以2000r/min高速搅拌120s，混合均匀，得到组合料。
称取85质量份的甲苯二异氰酸酯，将其迅速倒入所述组合料中，同时以2000r/min高速搅拌15s，然后将迅速变白的物料倒入护膝护肘模具中进行发泡，温度60℃，约8min后取出样品。
对比例4
通过商购得到的D3O产品。
测试例1
通过泡沫/海绵落球回弹测试仪依据《GB/T 6670-2008测试泡沫塑料样品的回弹率》测试上述样品的回弹率；得到以下数据：
表1回弹率
回弹率 回弹率
实施例1 57％ 实施例9 49％
实施例2 52％ 实施例10 46％
实施例3 55％ 实施例11 48％
实施例4 45％ 实施例12 50％
实施例5 46％ 对比例1 36％
实施例6 50％ 对比例2 39％
实施例7 48％ 对比例3 44％
实施例8 50％ 对比例4 42％
在实施例1-12中加入的催化剂是醚胺催化剂和有机锡催化剂的混合配方，对比例1中只加入醚胺催化剂，对比例2中只加入了有机锡催化剂。由实施例1-12和对比例1-2的数据对比可以知道，在将胺催化剂和有机锡催化剂的复合使用后，材料的回弹率相对于单独使用一种催化剂的回弹率高。
测试例2
将上述样品放入高低温箱中，根据《GJB.150.4A.2009军用装备实验室环境试验方法》进行测试。高温测试：在70℃的条件下保温48h，观察样品是否出现膨胀或者缩小；低温测试：在-40℃的条件下保温48小时，观察样品是否变脆破裂，缩小。
表2高温后样品尺寸比对
原样品尺寸/mm 高温后样品尺寸/mm 低温后样品尺寸/mm
实施例1 67.2×60.1×10.0 66.8×60.0×10.0 67.1×60.0×10.0
实施例2 60.2×58.5×10.0 60.2×58.3×10.0 60.1×57.9×10.0
实施例3 62.6×59.2×10.0 62.2×58.7×10.0 62.4×59.2×10.0
实施例4 65.2×60.2×10.0 64.3×59.4×10.0 64.7×59.8×10.0
实施例5 62.4×62.2×10.0 60.1×61.3×10.0 61.1×61.8×10.0
实施例6 66.2×57.3×10.0 65.5×56.5×10.0 65.8×57.1×10.0
实施例7 65.6×59.2×10.0 65.3×59.0×10.0 65.2×59.1×10.0
实施例8 62.3×60.2×10.0 62.0×59.6×10.0 62.2×59.8×10.0
实施例9 64.6×60.2×10.0 64.3×59.0×10.0 63.5×59.6×10.0
实施例10 64.2×61.2×10.0 64.3×60.4×10.0 63.7×59.9×10.0
实施例11 62.5×60.7×10.0 61.9×59.9×10.0 61.2×59.7×10.0
实施例12 65.3×62.2×10.0 64.0×61.6×10.0 64.2×61.2×10.0
对比例1 62.2×60.1×10.0 62.2×58.5×10.0 61.2×59.8×10.0
对比例2 62.2×62.1×10.0 62.2×59.5×10.0 61.2×61.0×10.0
对比例3 63.5×62.3×10.0 61.2×59.7×10.0 62.2×61.2×10.0
对比例4 64.7×60.6×10.0 64.4×60.1×10.0 62.2×60.2×10.0
在上述试验中实验例1-12和对比例1-2中加入了剪切增稠凝胶凝胶，实验例1-12和对比例1-2的样品经过高温试验后再回复室温，尺寸无明显差别；低温试验后，实验例1-12和对比例1-2的样品无脆裂现象，尺寸无明显差别。对比例3中高温试验和低温试验后尺寸都有了明显变化，说明材料的耐高温和耐低温性能在加入剪切增稠凝胶后有明显提升。而且根据实施例与对比例4的对比可知本产品的耐低温性能优于D3O产品。
测试例3
通过落球冲击试验机根据《GB/T 14485-1993工程塑料硬质塑料板材及塑料件耐冲击性能试验方法落球法》测量其抗冲击性能。
表3高低温后3J能量冲击比对
常温3J冲击力/N 高温后3J冲击力/N 低温后3J冲击力/N
实施例1 2041 2012 2067
实施例2 2123 2134 2174
实施例3 2151 2123 2135
实施例4 2311 2321 2342
实施例5 2341 2344 2384
实施例6 2182 2184 2194
实施例7 2223 2213 2256
实施例8 2334 2332 2321
实施例9 2312 2342 2364
实施例10 2243 2245 2256
实施例11 2288 2294 2323
实施例12 2232 2262 2214
对比例1 2398 2412 2423
对比例2 2421 2441 2443
对比例3 2875 2812 2822
对比例4 2521 2544 2551
将对比例3与对比例1-2以及实施例1-12进行对比可以看到，在材料中加入剪切增稠凝胶能明显提高了材料的抗冲击性能。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种耐低温、抗冲击材料，其特征在于，所述材料的原料包括以下组分：
所述催化剂为醚胺催化剂和有机锡催化剂的复合配方，所述醚胺催化剂和有机锡催化剂的质量比为1:0.3-3。
2.根据权利要求1所述的耐低温、抗冲击材料，其特征在于，所述材料的原料包括以下组分：
3.根据权利要求1或2所述的耐低温、抗冲击材料，其特征在于，所述胺醚催化剂为双-(二甲氨基乙基)醚、2-(N,N-二甲基氨基)-乙基-3-(N,N-二甲基)丙基醚或双(2-N,N-二甲基氨基-1-甲基乙基)醚；
所述有机锡催化剂为二丁基锡二月桂酸酯、二烷基锡二马来酸酯或二硫醇烷基锡。
4.根据权利要求1或2所述的耐低温、抗冲击材料，其特征在于，所述剪切增稠凝胶通过包括以下步骤的方法制得：
(1)向80-150质量份聚二甲基硅氧烷中加入6-15质量份硼酸和5-20质量份空心微球，在压力为13-15KPa，温度为150-180℃的条件下混合搅拌2-5h，冷却至50-100℃后加入0.05-3质量份油酸和3-12质量份二氧化硅，搅拌混合2-3h后配成基料；
(2)将基料与二甲基硅油混合，制得所述剪切增稠凝胶，相对于每100mL的二甲基硅油，基料的用量为20-50g。
5.根据权利要求1或2所述的耐低温、抗冲击材料，其特征在于，所述发泡剂为一氟二氯乙烯、环戊烷或水；
所述泡沫稳定剂为硅油类泡沫稳定剂；
所述扩链剂为1,4-丁二醇，1,4-环己二醇或对苯二酚-双(β-羟乙基)醚。
6.一种耐低温、抗冲击材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将聚醚多元醇、发泡剂、催化剂、泡沫稳定剂、扩链剂和剪切增稠凝胶混合，在1500-2000r/min的转速下搅拌60-180s，加入甲苯二异氰酸酯，搅拌5-30s，得到物料；
(2)将物料倒入模具中发泡6-10min，得到所述材料；其中以上原料的用量为：
其中所述催化剂为醚胺催化剂和有机锡催化剂的复合配方，所述醚胺催化剂和有机锡催化剂的质量比为1:0.3-3。
7.根据权利要求6所述的耐低温、抗冲击材料的制备方法，其特征在于，所述剪切增稠凝胶通过包括以下步骤的方法制得：
(1)向80-150质量份聚二甲基硅氧烷中加入6-15质量份硼酸和5-20质量份空心微球，在压力为13-15KPa，温度为150-180℃的条件下混合搅拌2-5h，冷却至50-100℃后加入0.05-3质量份油酸和3-12质量份二氧化硅，搅拌混合2-3h后配成基料；
(2)将基料与二甲基硅油混合，制得所述剪切增稠凝胶，相对于每100mL的二甲基硅油，基料的用量为20-50g。
8.权利要求6或7所述的方法制得的耐低温、抗冲击材料。
9.权利要求1-5和8中任意一项所述的耐低温、抗冲击材料作为护膝护肘的制备原料的应用。
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