CN110437603B - 一种高性能高速铁路用聚氨酯弹性预聚体及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的一是：公开了一种高性能高速铁路用聚氨酯弹性预聚体，属于高分子复合材料领域，其技术方案要点是按重量份数计，原料包括聚己内酯45‑65份、补强剂5‑11份、白炭黑2‑6份、甲苯二异氰酸酯20‑30份、硬脂酸异辛酯6‑10份，达到有效提高聚氨酯弹性材料的机械强度的效果；本发明的目的二是：公开一种高性能高速铁路用聚氨酯弹性预聚体的制备工艺，包括如下步骤：S1：将聚己内酯加入加热；S2：将补强剂和白炭黑加入S1中；S3：将甲苯二异氰酸酯加入，S4：最后降温将硬脂酸异辛酯加入反应；S5：最后将反应好的预聚体让其自然冷却到室温；达到降低成本的同时提高聚氨酯弹性材料的机械强度。

Description

一种高性能高速铁路用聚氨酯弹性预聚体及其制备工艺
技术领域
本发明涉及高分子复合材料领域，特别涉及一种高性能高速铁路用聚氨酯弹性预聚体及其制备工艺。
背景技术
随着我国高速铁路的快速发展，为保证铁路运输过程中的运输效率和安全，高速铁路中用减震元件是高速铁路工程建设中必需的重要部件，可减小运行列车与轨道之间的振动传递率，保护路基和轨枕。并且减震元件由于长期裸露在大气中，因此要求具有良好的耐水耐油以及耐寒性能。
现有的可参考公布号为CN101948616A的中国专利，其公开了一种高速铁路用为空聚氨酯弹性体减震元件及其制备方法，该减震元件的原料包括聚醚多元醇、水、匀泡剂和催化剂和多异氰酸酯等。
在反应的过程中，由于温度的升高，水逐渐变成气体，在聚醚多元醇内形成气泡，增大聚醚多元醇内部的孔隙率。这种配方虽然节省了原料成本，但是由于在原料中加入了水，会使得后续的加工工艺比较难控制，控制不好会使得最终形成的产品中呈现大量的蜂窝状结构，而在铁路运输中使用的减震元件必须具有良好的机械性能，但是蜂窝状的减震元件相比于不是蜂窝状的减震元件，机械性能会降低很多，从而会影响铁路运输过程中的安全性。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的一是提供一种高性能高速铁路用聚氨酯弹性预聚体，达到有效提高聚氨酯弹性预聚体的机械强度的效果。
本发明的上述第一个目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种高性能高速铁路用聚氨酯弹性预聚体，按重量份数计，原料包括聚己内酯45-65份、补强剂5-11份、白炭黑2-6份、甲苯二异氰酸酯20-30份、硬脂酸异辛酯6-10份。
通过采用上述技术方案，聚己内酯作为聚氨酯弹性预聚体的原材料，能够有效提高聚氨酯弹性预聚体的使用寿命和耐磨性能；补强剂和硬脂酸异辛酯的加入，能够起到补强作用，有效提高聚氨酯弹性预聚体的机械强度和硬度，但当原料中未加入硬脂酸异辛酯时，为了提高聚氨酯弹性预聚体的机械强度，需要其他的原料的量增加，从而会增加加工成本，同时硬脂酸异辛酯还具有优良的抗氧化能力，从而有效提高聚乳酸弹性预聚体的耐老化性能。
白炭黑与炭黑相比，粒子更细，表面积更大，从而使得白炭黑与聚己内酯、甲苯二异氰酸酯的接触面积也将更大，能有效提高聚氨酯弹性预聚体的拉伸强度、撕裂强度和耐磨性能。在铁路运输过程中，都会用到绝缘件，主要是防止静电的产生而影响铁路运输的安全性，白炭黑的加入使得聚氨酯弹性预聚体具有优良的防静电性能，从而提高聚氨酯弹性预聚体在铁路中的使用范围。
白炭黑的加入可以改善聚己内酯和甲苯二异氰酸酯的流变性能，当白炭黑的量过低时，原料在加工的过程中，硬度过高，固化快，导致搅拌困难，需要增大搅拌速率反而增加了加工成本，当白炭黑的量比较高时，聚氨酯弹性预聚体的硬度也会相应的降低，当聚氨酯弹性预聚体的硬度降低后，需要多加入其他的原料来提高聚氨酯弹性预聚体的量，导致加工成本也会增加，因此白炭黑的加入量能够有效降低加工成本。
本发明进一步设置为，按重量份数计，原料包括聚己内酯55份、补强剂8份、白炭黑4份、甲苯二异氰酸酯25份、硬脂酸异辛酯8份。
通过采用上述技术方案，上述原料配比为最佳配比，不仅能够有效提高聚氨酯弹性预聚体的机械强度，同时也有效降低原料的加工成本。
本发明进一步设置为，所述聚己内酯的分子量为1000的聚己内酯。
通过采用上述技术方案，分子量为1000的聚己内酯稳定性好、吸水量低、纯度更好，当聚己内酯的吸水量低时，有效防止在加工后的聚氨酯弹性预聚体中含有大量的孔隙，从而有效提高聚氨酯弹性预聚体的机械性能和使用寿命。
本发明进一步设置为，所述白炭黑的目数不小于8000目。
通过采用上述技术方案，当白炭黑的目数小于8000目时，白炭黑的粒径大，分散性能小，导致白炭黑不能在聚己内酯中分散均匀，从而会影响聚氨酯弹性预聚体的机械性能，因此，白炭黑的目数大于8000目时，有助于白炭黑在聚己内酯中充分分散，同时也不会影响聚氨酯弹性预聚体的机械强度。
本发明进一步设置为，所述补强剂选用超精细纳米碳酸钙和超精细纳米硫酸钡中的一种。
通过采用上述技术方案，超精细纳米碳酸钙或超精细纳米硫酸钡能够在聚己内酯中充分分散，有效起到增强和增韧的作用，超精细纳米碳酸钙或超精细纳米硫酸钡的加入，还有效降低成本。
本发明的目的二：提供一种高性能高速铁路用聚氨酯弹性预聚体的制备工艺，包括如下步骤：
S1：按重量份数称取聚己内酯加热至65℃以上，然后降温到45℃-55℃；
S2：按重量配比将称量好的补强剂和白炭黑加入步骤S1中，在温度为50℃-65℃的条件下搅拌，搅拌时间大于30min；
S3：按重量配比将称量好的甲苯二异氰酸酯加入，然后升温至70℃-80℃，搅拌反应3h以上；
S4：最后降温60℃-70℃，按重量配比加入称量好的硬脂酸异辛酯，搅拌反应20min-40min，20min-40min后再次升温到75℃-80℃继续搅拌反应2.5h以上，并通入惰性气体，抽真空，直至没有气泡，清澈透明为止；
S5：最后在反应好的预聚体内通入惰性气体进行密封，并让其自然冷却到室温。
通过采用上述技术方案，先将聚己内酯融化，使得聚己内酯从固态变为液态，当温度不降低时，超精细纳米碳酸钙和白炭黑的加入会反应放热而使得温度升高，会出现爆聚现象，导致分子量过大，固化时间快，给后续的操作带来众多不便，同时也会对聚己内酯造成损坏，因此需要将聚己内酯的温度降低到45℃-55℃，这样将超精细纳米碳酸钙和白炭黑加入聚己内酯中，有效防止出现爆聚现象，但是当聚己内酯的温度过低时，流动性变差，在相同搅拌速率的条件下，会出现搅拌不均匀的现象，同时也出现反应时间不够，最终导致反应物的分子量过低，从而使得最终生成的聚氨酯弹性预聚体的机械强度比较低，不能适用于高速铁路中。
超精细纳米碳酸钙和白炭黑在S2中加入时，由于此时的反应釜中的只有聚己内酯，反应釜内的粘度低，能够使得超精细纳米碳酸钙、白炭黑在聚己内酯中充分分散；当超精细纳米碳酸钙和白炭黑后加入时，由于反应釜内粘度高，分散小，超精细纳米碳酸钙和白炭黑会形成颗粒或结块，从而影响聚氨酯弹性预聚体的机械性能。
在反应釜内加入甲苯二异氰酸酯后，由于硬脂酸异辛酯加入后，反应釜内的温度急剧升高，当温度到达一定的程度后，会自动下降不再上升，因此需要外部加热，使得反应釜内的温度保持在75℃-80℃之间，从而保证混合料间的充分反应使得反应釜内温度升高到70℃-80℃，但当温度超过80℃时，需要降温，因为当温度超过80℃时，反应的分子量高，此时容易出现爆聚，甚至会结块，从而会影响聚氨酯弹性预聚体的机械强度。甲苯二异氰酸酯作为硫化剂，当甲苯二异氰酸酯与聚己内酯、超精细纳米碳酸钙、白炭黑反应3小时后，使得原料在反应釜内充分熟化，保证聚氨酯弹性预聚体的机械强度。
将S3中的温度降低，防止加入硬脂酸异辛酯时，温度急剧过高而难以控制，同时分子量高，容易出现爆聚现象，从而影响硬脂酸异辛酯的反应，将温度控制在75℃-80℃内时，有助于硬脂酸异辛酯与甲苯二异氰酸酯、聚己内酯交联均匀，从而有效提高聚氨酯弹性预聚体的机械性能。
由于空气中含有一定的水量，尤其是在阴雨天气，空气中的含水量更高，从而使得原料中会残留有一定的水量，因此，在步骤S4中，对反应釜内通入惰性气体，同时再抽真空，当反应釜内的液体原料没有气泡，清澈透明时，说明反应釜内的水分被抽干，有效防止聚氨酯弹性预聚体内产生一定的孔隙率，进一步提高聚氨酯弹性预聚体的机械性能；在抽真空时通入惰性气体后，惰性气体起到一定的密封作用，有效防止在抽真空时，引入其它的气体，保证反应的安全性能；同时由于南北方天气有一定的差别，无论是潮湿天气还是干燥天气，只要反应釜内的液体原料中没有气泡且清澈透明，即可停止抽真空，所以抽真空的时长也比较灵活，可操作性强，工艺简单，有效节省加工成本。
在最后反应好的聚氨酯弹性预聚体中通入惰性气体，本发明中的惰性气体选用氮气，保存时间更长，同时也不会对液态的聚氨酯弹性预聚体产生影响，还能有效隔绝空气。
本发明进一步设置为，S2中，搅拌速率为75转/min-85转/min。
通过采用上述技术方案，搅拌转速在75转/min-85转/min时，有助于原料在反应釜内充分反应，当搅拌转速过高时，混合料与反应釜内壁的碰撞力也会相应的增大，从而使得车间内的噪声也相应的增加。
本发明进一步设置为，步骤S1、步骤S2、步骤S3中均通入惰性气体，抽真空，直至没有气泡，清澈透明为止。
通过采用上述技术方案，在步骤S1、步骤S2和步骤S3中均通入惰性气态，并抽真空时，能够达到进一步的优化效果，有效将反应釜内的水分抽干净，进一步提高聚氨酯弹性预聚体的机械性能。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、超精细纳米碳酸钙、白炭黑以及硬脂酸异辛酯、聚己内酯的配合使用，既能够保证聚氨酯弹性预聚体具有优良的硬度和机械性能，同时白炭黑还能调节加工过程中聚氨酯弹性预聚体的硬度，保证原料在生产的过程中具有优良的加工性能；
2、白炭黑和超精细纳米碳酸钙在S2中加入时，有效防止反应釜内粘度过高而影响白炭黑、超精细纳米碳酸钙的分散性能，同时也有效防止在甲苯二异氰酸酯后加时，由于分子量过高，而难以控制，导致固化速度过快而影响聚氨酯弹性预聚体的机械性能，同时给后续的加工提供便捷；
3、S1中，聚己内酯加热后温度降低到45℃-55℃，S2中，温度控制在50℃-65℃的条件下搅拌，S3中，升温至70℃-80℃时搅拌反应；S4中，降温到60℃-70℃时，再加入硬脂酸异辛酯，由此可以看出，反应温度以及原料的加入顺序对聚氨酯弹性预聚体的机械性能有至关重要的影响，并且将温度先降低，后再控制在一定范围内时，有效防止在加工的过程中，原料之间出现团聚现象，从而有效提高聚氨酯弹性预聚体的机械性能。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
一种高性能高速铁路用聚氨酯弹性预聚体，按重量份数计，原料包括聚己内酯45份、超精细纳米碳酸钙11份、白炭黑2份、甲苯二异氰酸酯30份、硬脂酸异辛酯6份，聚己内酯的分子量为1000，超精细纳米碳酸钙和白炭黑的目数均不小于8000目；
一种高性能高速铁路用聚氨酯弹性预聚体的制备工艺，包括如下步骤：
S1：按重量份数称取聚己内酯加入反应釜加热至65℃以上，然后降温到45℃，；
S2：按重量配比将称量好的超精细纳米碳酸钙和白炭黑加入反应釜内，在温度为50℃的条件下搅拌，搅拌时间为40min，搅拌速率为75转/min；
S3：按重量配比将称量好的甲苯二异氰酸酯加入反应釜内，然后内部反应升温至70℃，搅拌反应3.5h；
S4：最后降温60℃，按重量配比加入称量好的硬脂酸异辛酯，搅拌反应20min，20min后外部加热升温到75℃继续搅拌反应2.5h，通入氮气，然后启动真空泵抽真空，直至反应釜内液体没有气泡，清澈透明为止；
S5：最后将反应好的预聚体装入干净的铁皮桶内，通入氮气密封，让其自然冷却到室温。
实施例2
一种高性能高速铁路用聚氨酯弹性预聚体，按重量份数计，原料包括聚己内酯55份、超精细纳米碳酸钙8份、白炭黑4份、甲苯二异氰酸酯25份、硬脂酸异辛酯8份，聚己内酯的分子量为1000，超精细纳米碳酸钙和白炭黑的目数均不小于8000目；
一种高性能高速铁路用聚氨酯弹性预聚体的制备工艺，包括如下步骤：
S1：按重量份数称取聚己内酯加入反应釜加热至65℃以上，然后降温到50℃，；
S2：按重量配比将称量好的超精细纳米碳酸钙和白炭黑加入反应釜内，在温度为60℃的条件下搅拌，搅拌时间为30min，搅拌速率为78转/min；
S3：按重量配比将称量好的甲苯二异氰酸酯加入反应釜内，然后内部反应升温至75℃，搅拌反应3h；
S4：最后降温65℃，按重量配比加入称量好的硬脂酸异辛酯，搅拌反应30min，30min后外部加热升温到78℃继续搅拌反应2.5h，通入氮气，然后启动真空泵抽真空，直至反应釜内液体没有气泡，清澈透明为止；
S5：最后将反应好的预聚体装入干净的铁皮桶内，通入氮气密封，让其自然冷却到室温。
实施例3
一种高性能高速铁路用聚氨酯弹性预聚体，按重量份数计，原料包括聚己内酯65份、超精细纳米碳酸钙5份、白炭黑6份、甲苯二异氰酸酯20份、硬脂酸异辛酯10份，聚己内酯的分子量为1000，超精细纳米碳酸钙和白炭黑的目数均不小于8000目；
一种高性能高速铁路用聚氨酯弹性预聚体的制备工艺，包括如下步骤：
S1：按重量份数称取聚己内酯加入反应釜加热至65℃以上，然后降温到55℃；
S2：按重量配比将称量好的超精细纳米碳酸钙和白炭黑加入反应釜内，在温度为65℃的条件下搅拌，搅拌时间为45min，搅拌速率为85转/min；
S3：按重量配比将称量好的甲苯二异氰酸酯加入反应釜内，然后内部反应升温至80℃，搅拌反应3h；
S4：最后降温70℃，按重量配比加入称量好的硬脂酸异辛酯，搅拌反应40min，40min后外部加热升温到80℃继续搅拌反应2.5h，通入氮气，然后启动真空泵抽真空，直至反应釜内液体没有气泡，清澈透明为止；
S5：最后将反应好的预聚体装入干净的铁皮桶内，通入氮气密封，让其自然冷却到室温。
实施例4
一种高性能高速铁路用聚氨酯弹性预聚体，与实施例2的不同之处是：用等量的超精细纳米硫酸钡代替超精细纳米碳酸钙，且目数相同。
实施例5
一种高性能高速铁路用聚氨酯弹性预聚体，与实施例2的不同之处是：其制备工艺采用实施例1的制备工艺。
实施例6
一种高性能高速铁路用聚氨酯弹性预聚体，与实施例2的不同之处是：其制备工艺采用实施例3的制备工艺。
实施例7
一种高性能高速铁路用聚氨酯弹性预聚体，与实施例2的不同之处是：在步骤S1、步骤S2、步骤S3中也通入氮气，然后启动真空泵抽真空，直至反应釜内液体没有气泡，清澈透明为止
对比例1
一种高性能高速铁路用聚氨酯弹性预聚体，与实施例2的不同之处是：用等量的氯化贡触媒代替硬脂酸异辛酯。
对比例2
一种高性能高速铁路用聚氨酯弹性预聚体，与实施例2的不同之处是：调换步骤S2和步骤S3的顺序，即在聚己内酯内先加入甲苯二异氰酸酯，后加入纳米碳酸钙和白炭黑，其他参数不变。
对比例3
一种高性能高速铁路用聚氨酯弹性预聚体，与实施例2的不同之处是：在步骤S2中加入纳米碳酸钙，在步骤S3中加入白炭黑和甲苯二异氰酸酯，其他顺序不变。
对比例4
一种高性能高速铁路用聚氨酯弹性预聚体，与实施例2的不同之处是：包括如下步骤：S1：按重量份数称取聚己内酯加入反应釜加热至65℃以上，然后降温到65℃；
S2：按重量配比将称量好的超精细纳米碳酸钙和白炭黑加入反应釜内，在温度为75℃的条件下搅拌，搅拌时间为50min以上，搅拌速率为78转/min；
S3：按重量配比将称量好的甲苯二异氰酸酯加入反应釜内，然后内部反应升温至85℃，搅拌反应4h以上；
S4：最后降温80℃，按重量配比加入称量好的硬脂酸异辛酯，搅拌反应30min，30min后外部加热升温到85℃继续搅拌反应3h；
S5：最后将反应好的预聚体装入干净的铁皮桶内，通入氮气密封，让其自然冷却到室温。
对比例5
一种高性能高速铁路用聚氨酯弹性预聚体，与实施例2的不同之处是：包括如下步骤：S1：按重量份数称取聚己内酯加入反应釜加热至65℃以上，然后降温到35℃；
S2：按重量配比将称量好的超精细纳米碳酸钙和白炭黑加入反应釜内，在温度为40℃的条件下搅拌，搅拌时间大于50min，搅拌速率为78转/min；
S3：按重量配比将称量好的甲苯二异氰酸酯加入反应釜内，然后内部反应升温至60℃，搅拌反应4.5h以上；
S4：最后降温50℃，按重量配比加入称量好的硬脂酸异辛酯，搅拌反应30min，30min后外部加热升温到85℃继续搅拌反应3.5h；
S5：最后将反应好的预聚体装入干净的铁皮桶内，通入氮气密封，让其自然冷却到室温。
对比例6
一种高性能高速铁路用聚氨酯弹性预聚体，与实施例2的不同之处是：当反应釜内的液体无气泡，且清澈透明时，在反应釜内通入氮气，不抽真空。
对比例7
与实施例2的不同之处是，用公布号为CN101948616A的中国专利的制备方法。
性能检测
对实施例1-7和对比例1-7制备的聚氨酯弹性预聚体进行性能检测，检测结果如表1和表2所示。
拉伸强度和拉伸伸长率的检测按GB/T10654-2001的规定进行，拉伸速度为500mm/min；硬度测试，邵氏硬度按GB/T531.1-2008规定进行测试；
压缩永久变形按GB/T10653-2001的规定进行测试，试验温度为70℃，试验时间22h，压缩30％；
回弹率按GB/T1681-1991的规定进行测试；
工作电阻的测定按照TB/T2626的规定进行；
耐油性的测定按GB/T1690的规定进行，在浸泡前将两条对角线作好标记，浸泡后在同一位置进行测量并标记，体积变化率的计算方式按规定中的式7进行计算，长度测量精度为0.02mm。试验介质为46#机油，试验条件为23±2℃，在机油中浸泡72h；
耐老化的测定按GB/T3512的规定进行测试，热老化条件为100±2℃，热老化时间96h。
表1实施例各性能检测结果表
Figure GDA0003100018360000081
Figure GDA0003100018360000091
表2对比例各性能检测结果表
Figure GDA0003100018360000092
从表1和表2可知：
实施例1-6中，聚氨酯弹性预聚体中的各项性能均优于对比例1-7中的各项性能，说明实施例1-6中的制备方法和配比能有效提高聚氨酯弹性预聚体的机械性能；
实施例1-3中，实施例2中的各项性能均优于实施例1和实施例3中的各项性能，说明实施例2中的配比为最佳配比，能够有效提高聚氨酯弹性预聚体的各项性能；
实施例2和实施例4相比，当用超精细硫酸钡替换超精细碳酸钙后，聚氨酯弹性预聚体各项性能的变化不明显，基本可以忽略不计，因此，用超精细硫酸钡也能达到本申请的技术效果；
实施例2和实施例5-6相比，实施例5-6中的各项性能与实施例2中的各项性能差别很小，当配方相同的情况下，用实施例1和实施例3中的制备工艺能够达到基本相同的效果，但是相比于实施例2，实施例5-6中的拉伸强度、拉伸伸长率、硬度均低于实施例2中的，说明实施例2中的工艺参数能够制得性能更加优良的聚氨酯弹性预聚体，但同时也说明实施例1-3中的制备工艺参数的范围均有助于提高聚氨酯弹性预聚体的各项性能；
实施例2与实施例7相比，在反应的每个步都进行抽真空时，生产出的聚氨酯弹性预聚体的硬度、拉伸强度、拉伸伸长率、压缩永久变形、回弹率、耐油性均高于实施例2中的，说明在每一个步骤都进行抽真空处理时，能够进一步提高聚氨酯弹性预聚体的机械性能，但是相比于实施例2中的机械性能，提升的幅度不是很大，因此采用实施例2的加工方法能够完全达到聚氨酯弹性预聚体的使用性能；
实施例2与对比例1相比，当用氯化贡触媒代替硬脂酸异辛酯后，聚氨酯弹性预聚体的各项性能相比于实施例2均降低，主要是由于氯化贡触媒在最开始反应的过程中会吸水，使得弹性预聚体的分子量增加，而后期抽真空时，不会改变已经成型的大分子量额的聚氨酯弹性预聚体，从而抽真空对整个过程的影响很小，导致聚氨酯弹性预聚体的硬度以及拉伸性能均降低，从而影响聚氨酯弹性预聚体的使用寿命；
实施例2与对比例2相比，当纳米碳酸钙、白炭黑的加入顺序和甲苯二异氰酸酯调换顺序后，聚氨酯弹性预聚体的各项性能均低于实施例2中的各项性能，说明当先加入甲苯二异氰酸酯时，反应釜内的粘度高，碳酸钙和白炭黑在反应釜内的分散性能降低，碳酸钙和白炭黑对聚氨酯弹性预聚体的补强作用差，从而影响聚氨酯弹性预聚体的机械性能；
实施例2与对比例3相比，将白炭黑和甲苯二异氰酸酯同时在步骤S3中加入时，聚氨酯弹性预聚体的各项性能相比于实施例2降低，说明将粉末状的白炭黑和液体状的甲苯二异氰酸酯同时加时，导致反应釜内温度升高，分子量增大，使得白炭黑在反应釜内的分散速率降低，从而最终导致聚氨酯弹性预聚体的机械性能降低；
实施例2与对比例4-5相比，当反应的温度参数高于、低于实施例2中的反应温度的参数后，聚氨酯弹性预聚体的各项性能明显降低；同时对比例4相对于实施例2，整个反应时长至少延长了1.8小时，对比例5与实施例2相比，反应时长至少延长了2.8小时，明显降低了生产效率，因此可以说明，本实施例2中的温度能有效降低聚氨酯弹性预聚体的成本；
实施例2与对比例6相比，在干燥天气中，当反应釜内的液体无气泡且清澈透明时，无需抽真空也能够生产出具有高性能的聚氨酯弹性预聚体，因此抽真空可根据反应釜内液体有无气泡，以及液体是否清澈透明来确定抽真空的时长，有效节省加工成本；
实施例2与对比例7相比，对比例7中的各项性能均比实施例2中的各项性能差，主要原因是，对比例7中，是将超精细纳米碳酸钙、白炭黑、聚己内酯同时加入进行反应，这样会导致反应釜内分子量增大，从而导致聚氨酯弹性预聚体的各项性能将降低，说明当配比相同的情况下，实施例2中的制备方法有助于提高聚氨酯弹性预聚体的硬度、拉伸强度以及耐老化性能。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (6)

1.一种高性能高速铁路用聚氨酯弹性预聚体的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S1：按重量份数称取聚己内酯加热至65℃以上，然后降温到45℃-55℃；
S2：按重量配比将称量好的补强剂和白炭黑加入步骤S1中，在温度为50℃-65℃的条件下搅拌，搅拌时间大于30min；
S3：按重量配比将称量好的甲苯二异氰酸酯加入，然后升温至70℃-80℃，搅拌反应3h以上；
S4：最后降温到60℃-70℃，按重量配比加入称量好的硬脂酸异辛酯，搅拌反应20min-40min，20min-40min后再次升温到75℃-80℃继续搅拌反应2.5h以上，并通入惰性气体，抽真空，直至没有气泡，清澈透明为止；
S5：最后在反应好的预聚体内通入惰性气体进行密封，并让其自然冷却到室温；
按重量份数计，原料包括聚己内酯45-65份、补强剂5-11份、白炭黑2-6份、甲苯二异氰酸酯20-30份、硬脂酸异辛酯6-10份，所述补强剂选用超精细纳米碳酸钙和超精细纳米硫酸钡中的一种。
2.根据权利要求1所述的一种高性能高速铁路用聚氨酯弹性预聚体的制备工艺，其特征在于：按重量份数计，原料包括聚己内酯55份、补强剂8份、白炭黑4份、甲苯二异氰酸酯25份、硬脂酸异辛酯8份。
3.根据权利要求1所述的一种高性能高速铁路用聚氨酯弹性预聚体的制备工艺，其特征在于：所述聚己内酯的分子量为1000。
4.根据权利要求1所述的一种高性能高速铁路用聚氨酯弹性预聚体的制备工艺，其特征在于：所述白炭黑的目数不小于8000目。
5.根据权利要求1所述的一种高性能高速铁路用聚氨酯弹性预聚体的制备工艺，其特征在于：S2中，搅拌速率为75转/min-85转/min。
6.根据权利要求1所述的一种高性能高速铁路用聚氨酯弹性预聚体的制备工艺，其特征在于：步骤S1、步骤S2、步骤S3中均通入惰性气体，抽真空，直至没有气泡，清澈透明为止。
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