CN110387125B - 一种形状记忆氰酸酯泡沫材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种形状记忆氰酸酯泡沫材料及其制备方法,其通过将氰酸酯树脂恒温加热后,与交联改性剂和第一发泡剂进行搅拌反应,再加入第二发泡剂进行搅拌反应,最后加热固化成型,从而制得一种形状记忆氰酸酯泡沫材料,与现有技术比较,本发明所提供的一种形状记忆氰酸酯泡沫的制备方法工艺简单,操作容易,固化时间短,且得到的形状记忆氰酸酯泡沫材料强度高、耐高温,可在200℃内长期使用;耐腐蚀,基本不溶于常见溶剂;形状回复速度快,可在5s‑50s内可回复到初始形状。
Description
技术领域
本发明涉及氰酸酯泡沫技术领域,尤其涉及一种形状记忆氰酸酯泡沫材料及其制备方法。
背景技术
泡沫塑料是由大量气体微孔分散于固体塑料中而形成的一类高分子材料。与纯塑料相比,它具有质轻、隔热、吸音、减震等特性,且介电性能优于基体树脂。泡沫塑料自问世以来,其用途日益广泛,在工业、农业、建筑、交通运输等领域得到了广泛应用。几乎各种塑料均可作成泡沫塑料,其中较为常见的传统泡沫塑料主要有聚氨酯(PUR)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、酚醛树脂(PF)等品种,发泡成型已成为塑料加工中一个重要领域。
传统的泡沫塑料强度低、易燃烧、空间利用率小,在一定程度上限制了它在工程上的应用。因此,研究高强度、阻燃、可折叠压缩的泡沫材料是十分重要的。形状记忆氰酸酯材料具有可压缩变形、力学性能和介电性能好、耐高温、耐腐蚀、吸水率低、阻燃性好等优点,能够互补传统泡沫在工程应用上的不足,具有非常广阔的应用前景。到目前为止,尚未有氰酸酯泡沫成功制备的报道,因此,形状记忆氰酸酯泡沫的研制是一个意义重大且十分困难的研究方向。
发明内容
为了解决现有泡沫材料强度低、易燃烧、不耐腐蚀、吸水率低的问题,提供一种形状记忆氰酸酯泡沫材料的制备方法,包括以下步骤:
步骤一:将质量份数为15-25份的氰酸酯树脂,置于100℃-130℃的恒温烘箱内6-8h,制得粘稠状预交联的液态氰酸酯树脂;
步骤二:将质量份数为20-30份交联改性剂和质量份数为30-50份的第一发泡剂加入到步骤一所述的液态氰酸酯树脂中,在20℃-30℃下进行机械搅拌20-40min,转速为90-110r/min,,制得均匀的氰酸酯树脂组合液;
步骤三:将质量份数为15-25份的第二发泡剂加入到步骤二所述的氰酸酯树脂组合液中,在20℃-30℃下进行机械搅拌3-7min,转速为90-110r/min,制得均匀的氰酸酯树脂发泡液;
步骤四:将步骤三所述的氰酸酯树脂发泡液置于烘箱内,加热固化成型,最终得到所述形状记忆氰酸酯泡沫材料。
较佳的,步骤四中所述固化成型的操作温度依次为温度为50℃-80℃恒温1-3h,温度为100℃-120℃恒温1-3h,温度为150℃-180℃恒温3h。
较佳的,步骤一所述氰酸酯树脂为双酚A型氰酸酯树脂。
较佳的,步骤二所述交联改性剂为聚醚二胺。
较佳的,步骤二所述第一发泡剂为联苯二异氰酸酯。
较佳的,步骤三所述第二发泡剂为组合聚醚、第三发泡剂和匀泡剂的混合液。
较佳的,所述组合聚醚为乙二醇聚醚、丙二醇聚醚和丙三醇聚醚中的一种或几种。
较佳的,所述第三发泡剂为异己烷,正己烷,异庚烷,正庚烷中的一种或几种混合液,所述匀泡剂为二甲基硅油。
一种形状记忆氰酸酯泡沫材料,其包括质量份数为15-25份的氰酸酯树脂,质量份数为20-30份交联改性剂,质量份数为30-50份的第一发泡剂,质量份数为15-25份的第二发泡剂。
较佳的,所述的形状记忆氰酸酯泡沫材料,其在温度为120℃-180℃,能够在5s-50s内回复到初始形状。
本发明所提供的一种形状记忆氰酸酯泡沫的制备方法工艺简单,操作容易,固化时间短,且得到的形状记忆氰酸酯泡沫材料强度高、耐高温,可在200℃内长期使用;耐腐蚀,基本不溶于常见溶剂;形状回复速度快,可在5s-50s内可回复到初始形状。
说明书附图
图1为本发明实施例1中制备的一种形状记忆氰酸酯泡沫材料。
图2为本发明实施例1中制备的一种形状记忆氰酸酯泡沫材料的TGA曲线图。
图3为本发明实施例1中制备的一种形状记忆氰酸酯泡沫材料在温度为150℃条件下的形状回复过程变化图。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供一种形状记忆氰酸酯泡沫材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一:称取质量份数为15份的双酚A型氰酸酯树脂氰酸酯树脂,置于100℃的恒温烘箱内6h,制得粘稠状预交联的液态氰酸酯树脂;
步骤二:称取质量份数为20份的聚醚二胺和质量份数为40份的联苯二异氰酸酯加入到步骤一所述的液态氰酸酯树脂中,在20℃下进行机械搅拌20min,转速为90r/min,,制得均匀的氰酸酯树脂组合液;其中所述聚醚二胺作为交联改性剂可以改性氰酸酯树脂,调节所述氰酸酯树脂的粘稠度,其中所述联苯二异氰酸酯作为一种发泡剂,能够与氰酸酯基体材料有良好的分散性,发泡反应生成的聚氨酯对所述氰酸酯树脂有增韧改性作用。
步骤三:称取质量份数为25份的第二发泡剂加入到步骤二所述的氰酸酯树脂组合液中,在20℃下进行机械搅拌3min,转速为90r/min,制得均匀的氰酸酯树脂发泡液;其中所述所述第二发泡剂为组合聚醚、第三发泡剂和匀泡剂的混合液,所述组合聚醚为乙二醇聚醚、丙二醇聚醚和丙三醇聚醚中的一种,所述组合聚醚易与联苯二异氰酸酯反应,反应过程中放热。所述第三发泡剂为异己烷,正己烷,异庚烷,正庚烷中的一种,其中所述第三发泡剂均为易挥发液体,由于它们的沸点不同,可以通过调节各组份的比例,控制发泡温度。所述匀泡剂为二甲基硅油。所述二甲基硅油温粘系数小,表面张力小,耐高温,在加热发泡过程中能够使气泡更均匀。
步骤四:将步骤三所述的氰酸酯树脂发泡液置于烘箱内,加热固化成型,最终得到所述形状记忆氰酸酯泡沫材料。其中所述固化成型的操作温度为,首先在温度为50℃下恒温1h,此条件下所述联苯二异氰酸酯与所述组合聚醚反应放热,使所述第一发泡剂和所述第二发泡剂气化发泡,然后在温度为100℃下恒温1h,此条件下使所述第一发泡剂和所述第二发泡剂发泡速率趋于稳定,同时所述氰酸酯树脂进行初始交联固化,最后在温度为150℃下恒温3h,使氰酸酯树脂材料固化成型。
请参见图1,图2和图3所示,
图1为本实施例中制备的一种形状记忆氰酸酯泡沫材料。
图2为本实施例中制备的一种形状记忆氰酸酯泡沫材料的TGA曲线图,通过图中可以看出,所述形状记忆氰酸酯泡沫材料的初始热分解温度约为240℃,在200℃以下,材料几乎没有质量损失,热稳定性好,能够长期使用。
图3为本实施例中制备的一种形状记忆氰酸酯泡沫材料在温度为150℃条件下的形状回复过程变化图,其中1-初始形状,2-临时形状,3-临时形状回复阶段,当所述形状记忆氰酸酯泡沫材料受到外界刺激由初始形状1变为临时形状2时,在温度为150℃的加热条件下,进入临时形状回复状态3,继续在温度为150℃的加热条件下,最终回复到初始形状1。
因此,本实施例提供的一种形状记忆氰酸酯泡沫材料的制备方法工艺简单,操作容易,固化时间短,且得到的形状记忆氰酸酯泡沫材料强度高、耐高温,可在200℃内长期使用;耐腐蚀,基本不溶于常见溶剂;且在温度为150℃的条件下,形状回复速度快,能够在25s内回复到初始形状。
实施例2
本实施例与实施例1的区别之处在于,所述组合聚醚为乙二醇聚醚、丙二醇聚醚和丙三醇聚醚中的两种或两种以上,所述第三发泡剂为异己烷,正己烷,异庚烷,正庚烷中的两种或两种以上。
实施例3
本实施例提供一种形状记忆氰酸酯泡沫材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一:称取质量份数为20份的双酚A型氰酸酯树脂氰酸酯树脂,置于110℃的恒温烘箱内7h,制得粘稠状预交联的液态氰酸酯树脂;
步骤二:称取质量份数为25份的聚醚二胺和质量份数为40份的联苯二异氰酸酯加入到步骤一所述的液态氰酸酯树脂中,在25℃下进行机械搅拌30min,转速为100r/min,,制得均匀的氰酸酯树脂组合液;其中所述聚醚二胺作为交联改性剂可以改性氰酸酯树脂,调节所述氰酸酯树脂的粘稠度,其中所述联苯二异氰酸酯作为一种发泡剂,能够与氰酸酯基体材料有良好的分散性,发泡反应生成的聚氨酯对所述氰酸酯树脂有增韧改性作用。
步骤三:称取质量份数为20份的第二发泡剂加入到步骤二所述的氰酸酯树脂组合液中,在25℃下进行机械搅拌5min,转速为100r/min,制得均匀的氰酸酯树脂发泡液;其中所述所述第二发泡剂为组合聚醚、第三发泡剂和匀泡剂的混合液,所述组合聚醚为乙二醇聚醚、丙二醇聚醚和丙三醇聚醚中的一种,所述组合聚醚易与联苯二异氰酸酯反应,反应过程中放热。所述第三发泡剂为异己烷,正己烷,异庚烷,正庚烷中的一种,其中所述第三发泡剂均为易挥发液体,由于它们的沸点不同,可以通过调节各组份的比例,控制发泡温度。所述匀泡剂为二甲基硅油。所述二甲基硅油温粘系数小,表面张力小,耐高温,在加热发泡过程中能够使气泡更均匀。
步骤四:将步骤三所述的氰酸酯树脂发泡液置于烘箱内,加热固化成型,最终得到所述形状记忆氰酸酯泡沫材料。其中所述固化成型的操作温度为,首先在温度为60℃下恒温2h,此条件下所述联苯二异氰酸酯与所述组合聚醚反应放热,使所述第一发泡剂和所述第二发泡剂气化发泡,然后在温度为110℃下恒温2h,此条件下使所述第一发泡剂和所述第二发泡剂发泡速率趋于稳定,同时所述氰酸酯树脂进行初始交联固化,最后在温度为160℃下恒温3h,使氰酸酯树脂材料固化成型。
本实施例提供的一种形状记忆氰酸酯泡沫材料的制备方法工艺简单,操作容易,固化时间短,且得到的形状记忆氰酸酯泡沫材料强度高、耐高温,可在200℃内长期使用;耐腐蚀,基本不溶于常见溶剂;且在温度为120℃的条件下,形状回复速度快,能够在50s内回复到初始形状。
实施例4
本实施例与实施例3的区别之处在于,所述组合聚醚为乙二醇聚醚、丙二醇聚醚和丙三醇聚醚中的两种或两种以上,所述第三发泡剂为异己烷,正己烷,异庚烷,正庚烷中的两种或两种以上。
实施例5
本实施例提供一种形状记忆氰酸酯泡沫材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一:称取质量份数为25份的双酚A型氰酸酯树脂氰酸酯树脂,置于110℃的恒温烘箱内7h,制得粘稠状预交联的液态氰酸酯树脂;
步骤二:称取质量份数为30份的聚醚二胺和质量份数为30份的联苯二异氰酸酯加入到步骤一所述的液态氰酸酯树脂中,在25℃下进行机械搅拌30min,转速为100r/min,,制得均匀的氰酸酯树脂组合液;其中所述聚醚二胺作为交联改性剂可以改性氰酸酯树脂,调节所述氰酸酯树脂的粘稠度,其中所述联苯二异氰酸酯作为一种发泡剂,能够与氰酸酯基体材料有良好的分散性,发泡反应生成的聚氨酯对所述氰酸酯树脂有增韧改性作用。
步骤三:称取质量份数为15份的第二发泡剂加入到步骤二所述的氰酸酯树脂组合液中,在25℃下进行机械搅拌5min,转速为100r/min,制得均匀的氰酸酯树脂发泡液;其中所述所述第二发泡剂为组合聚醚、第三发泡剂和匀泡剂的混合液,所述组合聚醚为乙二醇聚醚、丙二醇聚醚和丙三醇聚醚中的一种,所述组合聚醚易与联苯二异氰酸酯反应,反应过程中放热。所述第三发泡剂为异己烷,正己烷,异庚烷,正庚烷中的一种,其中所述第三发泡剂均为易挥发液体,由于它们的沸点不同,可以通过调节各组份的比例,控制发泡温度。所述匀泡剂为二甲基硅油。所述二甲基硅油温粘系数小,表面张力小,耐高温,在加热发泡过程中能够使气泡更均匀。
步骤四:将步骤三所述的氰酸酯树脂发泡液置于烘箱内,加热固化成型,最终得到所述形状记忆氰酸酯泡沫材料。其中所述固化成型的操作温度为,首先在温度为60℃下恒温2h,此条件下所述联苯二异氰酸酯与所述组合聚醚反应放热,使所述第一发泡剂和所述第二发泡剂气化发泡,然后在温度为110℃下恒温2h,此条件下使所述第一发泡剂和所述第二发泡剂发泡速率趋于稳定,同时所述氰酸酯树脂进行初始交联固化,最后在温度为160℃下恒温3h,使氰酸酯树脂材料固化成型。
本实施例提供的一种形状记忆氰酸酯泡沫材料的制备方法工艺简单,操作容易,固化时间短,且得到的形状记忆氰酸酯泡沫材料强度高、耐高温,可在200℃内长期使用;耐腐蚀,基本不溶于常见溶剂;且在温度为140℃的条件下,形状回复速度快,能够在38s内回复到初始形状。
实施例6
本实施例与实施例5的区别之处在于,所述组合聚醚为乙二醇聚醚、丙二醇聚醚和丙三醇聚醚中的两种或两种以上,所述第三发泡剂为异己烷,正己烷,异庚烷,正庚烷中的两种或两种以上。
实施例7
本实施例提供一种形状记忆氰酸酯泡沫材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一:称取质量份数为15份的双酚A型氰酸酯树脂氰酸酯树脂,置于130℃的恒温烘箱内8h,制得粘稠状预交联的液态氰酸酯树脂;
步骤二:称取质量份数为20份的聚醚二胺和质量份数为50份的联苯二异氰酸酯加入到步骤一所述的液态氰酸酯树脂中,在30℃下进行机械搅拌40min,转速为110r/min,,制得均匀的氰酸酯树脂组合液;其中所述聚醚二胺作为交联改性剂可以改性氰酸酯树脂,调节所述氰酸酯树脂的粘稠度,其中所述联苯二异氰酸酯作为一种发泡剂,能够与氰酸酯基体材料有良好的分散性,发泡反应生成的聚氨酯对所述氰酸酯树脂有增韧改性作用。
步骤三:称取质量份数为25份的第二发泡剂加入到步骤二所述的氰酸酯树脂组合液中,在30℃下进行机械搅拌7min,转速为110r/min,制得均匀的氰酸酯树脂发泡液;其中所述所述第二发泡剂为组合聚醚、第三发泡剂和匀泡剂的混合液,所述组合聚醚为乙二醇聚醚、丙二醇聚醚和丙三醇聚醚中的一种,所述组合聚醚易与联苯二异氰酸酯反应,反应过程中放热。所述第三发泡剂为异己烷,正己烷,异庚烷,正庚烷中的一种,其中所述第三发泡剂均为易挥发液体,由于它们的沸点不同,可以通过调节各组份的比例,控制发泡温度。所述匀泡剂为二甲基硅油。所述二甲基硅油温粘系数小,表面张力小,耐高温,在加热发泡过程中能够使气泡更均匀。
步骤四:将步骤三所述的氰酸酯树脂发泡液置于烘箱内,加热固化成型,最终得到所述形状记忆氰酸酯泡沫材料。其中所述固化成型的操作温度为,首先在温度为80℃下恒温3h,此条件下所述联苯二异氰酸酯与所述组合聚醚反应放热,使所述第一发泡剂和所述第二发泡剂气化发泡,然后在温度为120℃下恒温3h,此条件下使所述第一发泡剂和所述第二发泡剂发泡速率趋于稳定,同时所述氰酸酯树脂进行初始交联固化,最后在温度为180℃下恒温3h,使氰酸酯树脂材料固化成型。
本实施例提供的一种形状记忆氰酸酯泡沫材料的制备方法工艺简单,操作容易,固化时间短,且得到的形状记忆氰酸酯泡沫材料强度高、耐高温,可在200℃内长期使用;耐腐蚀,基本不溶于常见溶剂;且在温度为160℃的条件下,形状回复速度快,能够在18s内回复到初始形状。
实施例8
本实施例与实施例7的区别之处在于,所述组合聚醚为乙二醇聚醚、丙二醇聚醚和丙三醇聚醚中的两种或两种以上,所述第三发泡剂为异己烷,正己烷,异庚烷,正庚烷中的两种或两种以上。
实施例9
本实施例提供一种形状记忆氰酸酯泡沫材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一:称取质量份数为20份的双酚A型氰酸酯树脂氰酸酯树脂,置于130℃的恒温烘箱内8h,制得粘稠状预交联的液态氰酸酯树脂;
步骤二:称取质量份数为20份的聚醚二胺和质量份数为40份的联苯二异氰酸酯加入到步骤一所述的液态氰酸酯树脂中,在30℃下进行机械搅拌40min,转速为110r/min,,制得均匀的氰酸酯树脂组合液;其中所述聚醚二胺作为交联改性剂可以改性氰酸酯树脂,调节所述氰酸酯树脂的粘稠度,其中所述联苯二异氰酸酯作为一种发泡剂,能够与氰酸酯基体材料有良好的分散性,发泡反应生成的聚氨酯对所述氰酸酯树脂有增韧改性作用。
步骤三:称取质量份数为20份的第二发泡剂加入到步骤二所述的氰酸酯树脂组合液中,在30℃下进行机械搅拌7min,转速为110r/min,制得均匀的氰酸酯树脂发泡液;其中所述所述第二发泡剂为组合聚醚、第三发泡剂和匀泡剂的混合液,所述组合聚醚为乙二醇聚醚、丙二醇聚醚和丙三醇聚醚中的一种,所述组合聚醚易与联苯二异氰酸酯反应,反应过程中放热。所述第三发泡剂为异己烷,正己烷,异庚烷,正庚烷中的一种,其中所述第三发泡剂均为易挥发液体,由于它们的沸点不同,可以通过调节各组份的比例,控制发泡温度。所述匀泡剂为二甲基硅油。所述二甲基硅油温粘系数小,表面张力小,耐高温,在加热发泡过程中能够使气泡更均匀。
步骤四:将步骤三所述的氰酸酯树脂发泡液置于烘箱内,加热固化成型,最终得到所述形状记忆氰酸酯泡沫材料。其中所述固化成型的操作温度为,首先在温度为80℃下恒温3h,此条件下所述联苯二异氰酸酯与所述组合聚醚反应放热,使所述第一发泡剂和所述第二发泡剂气化发泡,然后在温度为120℃下恒温3h,此条件下使所述第一发泡剂和所述第二发泡剂发泡速率趋于稳定,同时所述氰酸酯树脂进行初始交联固化,最后在温度为180℃下恒温3h,使氰酸酯树脂材料固化成型。
本实施例提供的一种形状记忆氰酸酯泡沫材料的制备方法工艺简单,操作容易,固化时间短,且得到的形状记忆氰酸酯泡沫材料强度高、耐高温,可在200℃内长期使用;耐腐蚀,基本不溶于常见溶剂;且在温度为160℃的条件下,形状回复速度快,能够在18s内回复到初始形状。
实施例10
本实施例与实施例9的区别之处在于,所述组合聚醚为乙二醇聚醚、丙二醇聚醚和丙三醇聚醚中的两种或两种以上,所述第三发泡剂为异己烷,正己烷,异庚烷,正庚烷中的两种或两种以上。
实施例11
本实施例提供一种形状记忆氰酸酯泡沫材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一:称取质量份数为25份的双酚A型氰酸酯树脂氰酸酯树脂,置于120℃的恒温烘箱内7h,制得粘稠状预交联的液态氰酸酯树脂;
步骤二:称取质量份数为30份的聚醚二胺和质量份数为30份的联苯二异氰酸酯加入到步骤一所述的液态氰酸酯树脂中,在25℃下进行机械搅拌40min,转速为100r/min,,制得均匀的氰酸酯树脂组合液;其中所述聚醚二胺作为交联改性剂可以改性氰酸酯树脂,调节所述氰酸酯树脂的粘稠度,其中所述联苯二异氰酸酯作为一种发泡剂,能够与氰酸酯基体材料有良好的分散性,发泡反应生成的聚氨酯对所述氰酸酯树脂有增韧改性作用。
步骤三:称取质量份数为15份的第二发泡剂加入到步骤二所述的氰酸酯树脂组合液中,在25℃下进行机械搅拌7min,转速为100r/min,制得均匀的氰酸酯树脂发泡液;其中所述所述第二发泡剂为组合聚醚、第三发泡剂和匀泡剂的混合液,所述组合聚醚为乙二醇聚醚、丙二醇聚醚和丙三醇聚醚中的一种,所述组合聚醚易与联苯二异氰酸酯反应,反应过程中放热。所述第三发泡剂为异己烷,正己烷,异庚烷,正庚烷中的一种,其中所述第三发泡剂均为易挥发液体,由于它们的沸点不同,可以通过调节各组份的比例,控制发泡温度。所述匀泡剂为二甲基硅油。所述二甲基硅油温粘系数小,表面张力小,耐高温,在加热发泡过程中能够使气泡更均匀。
步骤四:将步骤三所述的氰酸酯树脂发泡液置于烘箱内,加热固化成型,最终得到所述形状记忆氰酸酯泡沫材料。其中所述固化成型的操作温度为,首先在温度为70℃下恒温3h,此条件下所述联苯二异氰酸酯与所述组合聚醚反应放热,使所述第一发泡剂和所述第二发泡剂气化发泡,然后在温度为110℃下恒温3h,此条件下使所述第一发泡剂和所述第二发泡剂发泡速率趋于稳定,同时所述氰酸酯树脂进行初始交联固化,最后在温度为160℃下恒温3h,使氰酸酯树脂材料固化成型。
本实施例提供的一种形状记忆氰酸酯泡沫材料的制备方法工艺简单,操作容易,固化时间短,且得到的形状记忆氰酸酯泡沫材料强度高、耐高温,可在200℃内长期使用;耐腐蚀,基本不溶于常见溶剂;且在温度为180℃的条件下,形状回复速度快,能够在5s内回复到初始形状。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种形状记忆氰酸酯泡沫材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一:将质量份数为15-25份的氰酸酯树脂,置于100℃-130℃的恒温烘箱内6-8h,制得粘稠状预交联的液态氰酸酯树脂;
步骤二:将质量份数为20-30份交联改性剂和质量份数为30-50份的第一发泡剂加入到步骤一所述的液态氰酸酯树脂中,在20℃-30℃下进行机械搅拌20-40min,转速为90-110r/min,制得均匀的氰酸酯树脂组合液,所述交联改性剂为聚醚二胺,所述第一发泡剂为联苯二异氰酸酯;
步骤三:将质量份数为15-25份的第二发泡剂加入到步骤二所述的氰酸酯树脂组合液中,在20℃-30℃下进行机械搅拌3-7min,转速为90-110r/min,制得均匀的氰酸酯树脂发泡液,所述第二发泡剂为组合聚醚、第三发泡剂和匀泡剂的混合液;
步骤四:将步骤三所述的氰酸酯树脂发泡液置于烘箱内,加热固化成型,最终得到所述形状记忆氰酸酯泡沫材料。
2.根据权利要求1所述的形状记忆氰酸酯泡沫材料的制备方法,其特征在于,步骤四中所述固化成型的操作温度依次为温度为50℃-80℃恒温1-3h,温度为100℃-120℃恒温1-3h,温度为150℃-180℃恒温3h。
3.根据权利要求1所述的形状记忆氰酸酯泡沫材料的制备方法,其特征在于,步骤一所述氰酸酯树脂为双酚A型氰酸酯树脂。
4.根据权利要求1所述的形状记忆氰酸酯泡沫材料的制备方法,其特征在于,所述组合聚醚为乙二醇聚醚、丙二醇聚醚和丙三醇聚醚中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的形状记忆氰酸酯泡沫材料的制备方法,其特征在于,所述第三发泡剂为异己烷,正己烷,异庚烷,正庚烷中的一种或几种混合液,所述匀泡剂为二甲基硅油。
6.根据权利要求1-5任一项所述的制备方法制备的一种形状记忆氰酸酯泡沫材料,其特征在于,其包括质量份数为15-25份的氰酸酯树脂,质量份数为20-30份交联改性剂,质量份数为30-50份的第一发泡剂,质量份数为15-25份的第二发泡剂。
7.根据权利要求6所述的形状记忆氰酸酯泡沫材料,其特征在于,所述的形状记忆氰酸酯泡沫材料在温度为120℃-180℃,能够在5s-50s内回复到初始形状。
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CN102153722A (zh) * | 2011-02-25 | 2011-08-17 | 北京万博汇佳科贸有限公司 | 一种慢回弹聚醚多元醇及其制造慢回弹软质泡沫的方法 |
CN104130426A (zh) * | 2014-07-01 | 2014-11-05 | 哈尔滨工业大学 | 能记忆多种形状的热固性形状记忆树脂及其制备方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5418261A (en) * | 1993-01-25 | 1995-05-23 | Imperial Chemical Industries Plc | Polyurethane foams |
CN102153722A (zh) * | 2011-02-25 | 2011-08-17 | 北京万博汇佳科贸有限公司 | 一种慢回弹聚醚多元醇及其制造慢回弹软质泡沫的方法 |
CN104130426A (zh) * | 2014-07-01 | 2014-11-05 | 哈尔滨工业大学 | 能记忆多种形状的热固性形状记忆树脂及其制备方法 |
CN107652456A (zh) * | 2017-10-26 | 2018-02-02 | 哈尔滨工业大学 | 一种形状记忆氰酸酯预浸料的制备方法 |
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