CN111072907A - 一种防弹装甲板用水性聚氨酯的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防弹装甲板用水性聚氨酯的制备方法，首先将聚乙二酸一缩二乙二醇酯和甲苯二异氰酸酯在一定温度下混合反应一定时间后降温，加入二羟甲基丙酸，继续反应后再降温，然后加入聚二乙酸新戊二醇酯，继续搅拌后降至室温，得到混合物一；在混合物一中加入环氧氯丙烷和乙二胺基乙磺酸钠，在一定温度下搅拌得到混合物二；最后在混合物二中加入十二烷基三甲基氯化铵和四氢呋喃，室温下搅拌后真空抽滤，将固体混合物压膜成型，得到防弹装甲板用水性聚氨酯。本发明提供的方法制备得到的水性聚氨酯具有良好的耐冲击性、防水性与耐老化性，以及拥有良好的耐温性。

Description

一种防弹装甲板用水性聚氨酯的制备方法
技术领域
本发明属于聚氨酯材料制备领域，具体涉及一种防弹装甲板用水性聚氨酯的制备方法。
背景技术
聚氨酯也称为聚氨基甲酸酯，是主链上含有重复氨基甲酸酯基团的大分子化合物的统称。其通常是由有机二异氰酸酯或多异氰酸酯与二羟基或多羟基化合物聚合而成。聚氨酯的用途非常广泛，例如其可以代替橡胶、塑料和尼龙等。而聚氨酯由于其本身的优良性能运用在现代防弹装甲板的材料中，能够增强材料韧度，提升材料的耐用性，同时能够提升材料温度的适应能力以及耐腐蚀能力，而由于聚氨酯相对于装甲板使用时其机械强度不够，因此就会对最终的装甲板材料的性能产生影响，因此，开发一种具有良好机械强度与耐老化性能、防水性和耐温性的聚氨酯材料显得尤为必要。
发明内容
本发明的目的在于为了克服以上现有技术的不足而提供一种防弹装甲板用水性聚氨酯的制备方法，提升水性聚氨酯材料的机械强度、耐老化性能、防水性和耐温性。
本发明的技术方案如下：
一种防弹装甲板用水性聚氨酯的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将聚乙二酸一缩二乙二醇酯和甲苯二异氰酸酯在70-80℃下混合反应4-5小时，然后降温至50℃，加入二羟甲基丙酸，继续反应2小时，然后降温至40℃，加入聚二乙酸新戊二醇酯，继续搅拌2小时，然后降至室温，得到混合物一；
步骤二，在混合物一中加入环氧氯丙烷和乙二胺基乙磺酸钠，在60-70℃下搅拌2-3小时，得到混合物二；
步骤三，在混合物二中加入十二烷基三甲基氯化铵和四氢呋喃，室温下搅拌5-8小时，然后真空抽滤，将固体混合物压膜成型，得到防弹装甲板用水性聚氨酯。
进一步地，所述的防弹装甲板用水性聚氨酯的制备方法，步骤一中聚乙二酸一缩二乙二醇酯和甲苯二异氰酸酯的加入重量份为聚乙二酸一缩二乙二醇酯40-50份，甲苯二异氰酸酯30-40份。
进一步地，所述的防弹装甲板用水性聚氨酯的制备方法，步骤一中加入二羟甲基丙酸的重量份为20-30份，加入聚二乙酸新戊二醇酯的重量份为7-10份。
进一步地，所述的防弹装甲板用水性聚氨酯的制备方法，步骤二中加入环氧氯丙烷的重量份为15-20份，加入乙二胺基乙磺酸钠的重量份为3-6份。
进一步地，所述的防弹装甲板用水性聚氨酯的制备方法，步骤三中加入十二烷基三甲基氯化铵的重量份为5-8份，加入四氢呋喃的重量份为30-40份。
具体实施方式：
实施例1
一种防弹装甲板用水性聚氨酯的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将重量份为40份的聚乙二酸一缩二乙二醇酯和30份的甲苯二异氰酸酯在70℃下混合反应4小时，然后降温至50℃，加入20份的二羟甲基丙酸，继续反应2小时，然后降温至40℃，加入7份的聚二乙酸新戊二醇酯，继续搅拌2小时，然后降至室温，得到混合物一；
步骤二，在混合物一中加入15份的环氧氯丙烷和3份乙二胺基乙磺酸钠，在60℃下搅拌2小时，得到混合物二；
步骤三，在混合物二中加入5份十二烷基三甲基氯化铵和30份四氢呋喃，室温下搅拌5小时，然后真空抽滤，将固体混合物压膜成型，得到防弹装甲板用水性聚氨酯。
实施例2
一种防弹装甲板用水性聚氨酯的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将重量份为42份的聚乙二酸一缩二乙二醇酯和33份的甲苯二异氰酸酯在75℃下混合反应4小时，然后降温至50℃，加入25份的二羟甲基丙酸，继续反应2小时，然后降温至40℃，加入8份的聚二乙酸新戊二醇酯，继续搅拌2小时，然后降至室温，得到混合物一；
步骤二，在混合物一中加入16份的环氧氯丙烷和4份乙二胺基乙磺酸钠，在63℃下搅拌2小时，得到混合物二；
步骤三，在混合物二中加入6份十二烷基三甲基氯化铵和35份四氢呋喃，室温下搅拌6小时，然后真空抽滤，将固体混合物压膜成型，得到防弹装甲板用水性聚氨酯。
实施例3
一种防弹装甲板用水性聚氨酯的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将重量份为48份的聚乙二酸一缩二乙二醇酯和36份的甲苯二异氰酸酯在78℃下混合反应5小时，然后降温至50℃，加入28份的二羟甲基丙酸，继续反应2小时，然后降温至40℃，加入10份的聚二乙酸新戊二醇酯，继续搅拌2小时，然后降至室温，得到混合物一；
步骤二，在混合物一中加入18份的环氧氯丙烷和5份乙二胺基乙磺酸钠，在68℃下搅拌3小时，得到混合物二；
步骤三，在混合物二中加入8份十二烷基三甲基氯化铵和40份四氢呋喃，室温下搅拌8小时，然后真空抽滤，将固体混合物压膜成型，得到防弹装甲板用水性聚氨酯。
实施例4
一种防弹装甲板用水性聚氨酯的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将重量份为50份的聚乙二酸一缩二乙二醇酯和40份的甲苯二异氰酸酯在80℃下混合反应5小时，然后降温至50℃，加入30份的二羟甲基丙酸，继续反应2小时，然后降温至40℃，加入0份的聚二乙酸新戊二醇酯，继续搅拌2小时，然后降至室温，得到混合物一；
步骤二，在混合物一中加入20份的环氧氯丙烷和6份乙二胺基乙磺酸钠，在70℃下搅拌3小时，得到混合物二；
步骤三，在混合物二中加入8份十二烷基三甲基氯化铵和40份四氢呋喃，室温下搅拌8小时，然后真空抽滤，将固体混合物压膜成型，得到防弹装甲板用水性聚氨酯。
实施例5
一种防弹装甲板用水性聚氨酯的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将重量份为50份的聚乙二酸一缩二乙二醇酯和38份的甲苯二异氰酸酯在78℃下混合反应5小时，然后降温至50℃，加入26份的二羟甲基丙酸，继续反应2小时，然后降温至40℃，加入8份的聚二乙酸新戊二醇酯，继续搅拌2小时，然后降至室温，得到混合物一；
步骤二，在混合物一中加入18份的环氧氯丙烷和6份乙二胺基乙磺酸钠，在70℃下搅拌3小时，得到混合物二；
步骤三，在混合物二中加入8份十二烷基三甲基氯化铵和39份四氢呋喃，室温下搅拌7小时，然后真空抽滤，将固体混合物压膜成型，得到防弹装甲板用水性聚氨酯。
对以上实施例制备得到的防弹装甲板用水性聚氨酯进行性能测试，结果如下：
项目 划格试验 耐冲击性 紫外老化 水接触角 吸水率 耐温性
实施例1 0级 3.2kg/50cm 650h 108° ＜1％ -50℃-130℃
实施例2 0级 3.7kg/50cm 650h 110° ＜1％ -50℃-130℃
实施例3 0级 4.1kg/50cm 650h 107° ＜1％ -50℃-130℃
实施例4 0级 4.2kg/50cm 650h 112° ＜1％ -50℃-130℃
实施例5 0级 3.8kg/50cm 650h 109° ＜1％ -50℃-130℃
从以上结果可以看出，本发明提供的方法制备得到的水性聚氨酯具有良好的耐冲击性、防水性与耐老化性，以及拥有良好的耐温性。

Claims (5)

1.一种防弹装甲板用水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，将聚乙二酸一缩二乙二醇酯和甲苯二异氰酸酯在70-80℃下混合反应4-5小时，然后降温至50℃，加入二羟甲基丙酸，继续反应2小时，然后降温至40℃，加入聚二乙酸新戊二醇酯，继续搅拌2小时，然后降至室温，得到混合物一；
步骤二，在混合物一中加入环氧氯丙烷和乙二胺基乙磺酸钠，在60-70℃下搅拌2-3小时，得到混合物二；
步骤三，在混合物二中加入十二烷基三甲基氯化铵和四氢呋喃，室温下搅拌5-8小时，然后真空抽滤，将固体混合物压膜成型，得到防弹装甲板用水性聚氨酯。
2.根据权利要求1所述的防弹装甲板用水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，步骤一中聚乙二酸一缩二乙二醇酯和甲苯二异氰酸酯的加入重量份为聚乙二酸一缩二乙二醇酯40-50份，甲苯二异氰酸酯30-40份。
3.根据权利要求1所述的防弹装甲板用水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，步骤一中加入二羟甲基丙酸的重量份为20-30份，加入聚二乙酸新戊二醇酯的重量份为7-10份。
4.根据权利要求1所述的防弹装甲板用水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，步骤二中加入环氧氯丙烷的重量份为15-20份，加入乙二胺基乙磺酸钠的重量份为3-6份。
5.根据权利要求1所述的防弹装甲板用水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，步骤三中加入十二烷基三甲基氯化铵的重量份为5-8份，加入四氢呋喃的重量份为30-40份。
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