CN114539502B - 一种抗冲聚氨酯弹性体、抗冲击板及其制备方法和应用 - Google Patents
一种抗冲聚氨酯弹性体、抗冲击板及其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114539502B CN114539502B CN202210120681.XA CN202210120681A CN114539502B CN 114539502 B CN114539502 B CN 114539502B CN 202210120681 A CN202210120681 A CN 202210120681A CN 114539502 B CN114539502 B CN 114539502B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- impact
- weight
- polyurethane elastomer
- groups
- isocyanate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229920003225 polyurethane elastomer Polymers 0.000 title claims abstract description 81
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 claims abstract description 78
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 claims abstract description 78
- 239000004964 aerogel Substances 0.000 claims abstract description 52
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims abstract description 52
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 claims abstract description 41
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 37
- 239000004970 Chain extender Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims abstract description 20
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 claims abstract description 20
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 claims abstract description 19
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 claims abstract description 19
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 9
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 25
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 25
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 19
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 14
- IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N isocyanate group Chemical group [N-]=C=O IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N Butyl acetate Natural products CCCCOC(C)=O DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N hexanoic acid Chemical compound CCCCCC(O)=O FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 claims description 9
- PISLZQACAJMAIO-UHFFFAOYSA-N 2,4-diethyl-6-methylbenzene-1,3-diamine Chemical compound CCC1=CC(C)=C(N)C(CC)=C1N PISLZQACAJMAIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- UKLDJPRMSDWDSL-UHFFFAOYSA-L [dibutyl(dodecanoyloxy)stannyl] dodecanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCC(=O)O[Sn](CCCC)(CCCC)OC(=O)CCCCCCCCCCC UKLDJPRMSDWDSL-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 8
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 8
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 8
- 239000012975 dibutyltin dilaurate Substances 0.000 claims description 8
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 claims description 8
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 8
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 claims description 8
- 239000000326 ultraviolet stabilizing agent Substances 0.000 claims description 8
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 claims description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 7
- ALYNCZNDIQEVRV-UHFFFAOYSA-N 4-aminobenzoic acid Chemical compound NC1=CC=C(C(O)=O)C=C1 ALYNCZNDIQEVRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000005058 Isophorone diisocyanate Substances 0.000 claims description 6
- NIMLQBUJDJZYEJ-UHFFFAOYSA-N isophorone diisocyanate Chemical compound CC1(C)CC(N=C=O)CC(C)(CN=C=O)C1 NIMLQBUJDJZYEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 claims description 6
- -1 polytetramethylene Polymers 0.000 claims description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 4
- 229920000909 polytetrahydrofuran Polymers 0.000 claims description 4
- 238000005488 sandblasting Methods 0.000 claims description 4
- 239000005057 Hexamethylene diisocyanate Substances 0.000 claims description 3
- KXBFLNPZHXDQLV-UHFFFAOYSA-N [cyclohexyl(diisocyanato)methyl]cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1C(N=C=O)(N=C=O)C1CCCCC1 KXBFLNPZHXDQLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000002318 adhesion promoter Substances 0.000 claims description 3
- 229960004050 aminobenzoic acid Drugs 0.000 claims description 3
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims description 3
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 claims description 3
- 150000002009 diols Chemical class 0.000 claims description 3
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims description 3
- RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N hexamethylene diisocyanate Chemical compound O=C=NCCCCCCN=C=O RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 3
- 150000003141 primary amines Chemical group 0.000 claims description 3
- 150000003335 secondary amines Chemical group 0.000 claims description 3
- CDMDQYCEEKCBGR-UHFFFAOYSA-N 1,4-diisocyanatocyclohexane Chemical compound O=C=NC1CCC(N=C=O)CC1 CDMDQYCEEKCBGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- QGLRLXLDMZCFBP-UHFFFAOYSA-N 1,6-diisocyanato-2,4,4-trimethylhexane Chemical compound O=C=NCC(C)CC(C)(C)CCN=C=O QGLRLXLDMZCFBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- RNLHGQLZWXBQNY-UHFFFAOYSA-N 3-(aminomethyl)-3,5,5-trimethylcyclohexan-1-amine Chemical compound CC1(C)CC(N)CC(C)(CN)C1 RNLHGQLZWXBQNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 claims description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000001680 brushing effect Effects 0.000 claims description 2
- CDQSJQSWAWPGKG-UHFFFAOYSA-N butane-1,1-diol Chemical compound CCCC(O)O CDQSJQSWAWPGKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- XXKOQQBKBHUATC-UHFFFAOYSA-N cyclohexylmethylcyclohexane Chemical compound C1CCCCC1CC1CCCCC1 XXKOQQBKBHUATC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000005442 diisocyanate group Chemical group 0.000 claims description 2
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 2
- KSBAEPSJVUENNK-UHFFFAOYSA-L tin(ii) 2-ethylhexanoate Chemical compound [Sn+2].CCCCC(CC)C([O-])=O.CCCCC(CC)C([O-])=O KSBAEPSJVUENNK-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N toluene 2,4-diisocyanate Chemical compound CC1=CC=C(N=C=O)C=C1N=C=O DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 43
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 42
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 23
- 238000009863 impact test Methods 0.000 description 12
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 10
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 9
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 9
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 7
- SSDSCDGVMJFTEQ-UHFFFAOYSA-N octadecyl 3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCOC(=O)CCC1=CC(C(C)(C)C)=C(O)C(C(C)(C)C)=C1 SSDSCDGVMJFTEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 3
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 3
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 239000013530 defoamer Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 230000036632 reaction speed Effects 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N Trimethylolpropane Chemical compound CCC(CO)(CO)CO ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/40—High-molecular-weight compounds
- C08G18/48—Polyethers
- C08G18/4825—Polyethers containing two hydroxy groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/08—Processes
- C08G18/10—Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/40—High-molecular-weight compounds
- C08G18/48—Polyethers
- C08G18/4854—Polyethers containing oxyalkylene groups having four carbon atoms in the alkylene group
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/65—Low-molecular-weight compounds having active hydrogen with high-molecular-weight compounds having active hydrogen
- C08G18/66—Compounds of groups C08G18/42, C08G18/48, or C08G18/52
- C08G18/6666—Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52
- C08G18/667—Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38
- C08G18/6681—Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38 with compounds of group C08G18/32 or C08G18/3271 and/or polyamines of C08G18/38
- C08G18/6685—Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38 with compounds of group C08G18/32 or C08G18/3271 and/or polyamines of C08G18/38 with compounds of group C08G18/3225 or polyamines of C08G18/38
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
- C08K7/22—Expanded, porous or hollow particles
- C08K7/24—Expanded, porous or hollow particles inorganic
- C08K7/26—Silicon- containing compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K9/00—Use of pretreated ingredients
- C08K9/04—Ingredients treated with organic substances
- C08K9/06—Ingredients treated with organic substances with silicon-containing compounds
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M7/00—Vibration-testing of structures; Shock-testing of structures
- G01M7/08—Shock-testing
Abstract
本发明公开了一种抗冲聚氨酯弹性体、抗冲击板及其制备方法和应用。本发明的抗冲聚氨酯弹性体是由异氰酸酯组份和胺固化剂组份制备得到，所述异氰酸酯组份是由包括异氰酸酯单体、聚醚多元醇及催化剂在内的组分制备得到，所述胺固化剂组分是由包括胺类扩链剂、偶联剂预处理的气凝胶和功能助剂在内的组分混合得到。本发明的抗冲聚氨酯弹性体硬度适中、机械性能高、弹性好、抗冲击性能好，适于应用在苛刻的冲击领域中，并且本发明的抗冲击板可以有效缓冲重物以一定的速度撞击时产生的冲击力。
Description
技术领域
本发明涉及聚氨酯弹性体技术领域，具体是涉及一种抗冲聚氨酯弹性体、抗冲击板及其制备方法和应用。
背景技术
从目前查询到的资料来看，很多冲击领域安装了聚乙烯板材或聚苯乙烯板材类的高分子材料，如聚乙烯交通围栏、矿山卸料斗、护舷板、工程车支腿垫板等领域。这类材料分子量高，属脆性材料，其板材无弹性、韧性低，当冲击物质重、冲击速度快，即瞬间冲击能量较大时，这类板材没有缓冲效果，抗冲击性差。
在冲击测试领域，目前大都采用摆锤试验机和落锤试验机进行测试，测试试样较小，冲击能量较小，不适用于冲击面积大、冲击能量大的测试，无法模拟实际冲击状态。
因此，目前急需一种韧性好、可以有效缓冲瞬间冲击能量大的材料。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种抗冲聚氨酯弹性体、抗冲击板及其制备方法和应用。本发明的聚氨酯弹性体硬度适中、机械性能高、弹性好、抗冲击性能好。本发明的抗冲击性能优异的聚氨酯弹性体适于应用在苛刻的冲击领域中，抗冲击板可以有效缓冲重物以一定的速度撞击时产生的冲击力。
本发明的目的之一是提供一种抗冲聚氨酯弹性体。
所述聚氨酯弹性体是由异氰酸酯组份和胺固化剂组份制备得到；
所述异氰酸酯组份是由包括异氰酸酯单体、聚醚多元醇及催化剂在内的组分制备得到；
各组分按重量份数计，
异氰酸酯单体100重量份；
聚醚多元醇25～40重量份；优选为27～38重量份；
催化剂0.01～0.1重量份；优选为0.03～0.08重量份；
所述胺固化剂组分是由包括胺类扩链剂、偶联剂预处理的气凝胶和功能助剂在内的组分混合得到；
以异氰酸酯单体为100重量份计，
胺类扩链剂30～60重量份；优选为45～60重量份；
偶联剂预处理的气凝胶0.02～0.15重量份；优选为0.04～0.08重量份；
功能助剂0.5～1.5重量份；优选为0.8～1.2重量份；
所述异氰酸酯组份的异氰酸根含量为异氰酸酯组份总重量的3.0～10.0wt％，优选为3.0～4.0wt％；
所述异氰酸酯组份中异氰酸根基团和胺固化剂组分中胺基基团的摩尔比为1.00～1.07，优选为1.02～1.05；
所述异氰酸酯组份和所述胺固化剂组份的重量比为100：30～50，优选为100：35～45。
本发明的一种优选地实施方式中，
所述异氰酸酯组份中还加入小分子二醇，所述小分子二醇为丁二醇、三羟甲基丙烷中的至少一种，以异氰酸酯单体为100重量份计，小分子二醇为1.0～3.0重量份；和/或，
所述异氰酸酯单体官能团为2～3，优选为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、环己烷二亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、1,4-环己烷二异氰酸酯、三甲基-1,6-六亚甲基二异氰酸酯、甲基环己基二异氰酸酯中的至少一种；和/或，
所述聚醚多元醇羟基官能度为2～3，羟基当量为500～2500，优选为聚四氢呋喃醚二醇、聚环氧丙烷醚二元醇中的至少一种；和/或，
所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、辛癸酸铋中的至少一种；和/或，
所述胺类扩链剂为伯胺类扩链剂、仲胺类扩链剂中的至少一种，优选为二乙基甲苯二胺、4,4'-二胺基二环己基甲烷、3,3'-二甲基-4,4-二氨基二环己基甲烷、异氟尔酮二胺、3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷、聚四亚甲基醚二醇-双(对氨基苯甲酸)酯中的至少一种；和/或，
所述偶联剂预处理的气凝胶中的偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂中的一种或几种，优选为KH550、KH560、KH570、JTW-105、JTW-130、JTW-311中的一种或几种；所述偶联剂预处理的气凝胶中的气凝胶为二氧化硅气凝胶，优选为气凝胶微粉KPore-G500P、气凝胶微粉KPore-G500、气凝胶微粉KPore-G800、气凝胶粉体AG-D中的一种或几种；所述偶联剂与气凝胶的质量比为1：(1～1.5)；所述偶联剂预处理的气凝胶的制备方法为：把偶联剂和醋酸丁酯溶剂按照质量比1︰35～45在密闭容器中混合均匀后开始自密闭容器顶部向底部即自上向下进行雾化，雾化温度为90～110℃，同时不断高速搅拌密闭容器底部的气凝胶，转速在500～1000转/分钟，使被雾化后的偶联剂和醋酸丁酯的混合液体均匀包裹在气凝胶的表面，之后放入50～60℃恒温烘箱中2～8小时，溶剂醋酸丁酯挥发完全，即得所述偶联剂预处理的气凝胶；和/或，
所述功能助剂可采用本领域现有技术中的常规功能助剂，优选为消泡剂、分散剂、偶联剂、流平剂、抗氧剂、紫外线稳定剂、附着力促进剂中的至少一种。
本发明的目的之二是提供一种本发明的目的之一的聚氨酯弹性体的制备方法。
所述方法包括：
(1)聚氨酯弹性体浇注料的制备
a.将异氰酸酯单体、聚醚多元醇及催化剂按所述用量比反应得到所述异氰酸酯组份；
b.将胺类扩链剂、偶联剂预处理的气凝胶和功能助剂按所述用量比混合后得到所述胺固化剂组份；
(2)将所述异氰酸酯组份和胺固化剂组份按所述用量比混合后浇注在模具里，恒温后脱模得到半成品；
(3)熟化
将脱模后的半成品进行熟化后得到所述聚氨酯弹性体。
本发明的一种优选地实施方式中，
步骤(1)a中，
反应温度为89～93℃；反应时间为2.5～3小时；
步骤(2)中，
恒温温度为80～90℃；恒温时间为2～3小时；
步骤(3)中，
熟化温度为115～120℃；熟化时间为10～12小时。
本发明的目的之三是提供一种包含本发明的目的之一的聚氨酯弹性体或由本发明的目的之二的方法制备的聚氨酯弹性体的抗冲击板。
所述抗冲击板是由聚氨酯弹性体、经过表面处理的金属底材制备得到；
所述经过表面处理的金属底材是在金属底材表面喷砂，粗糙度达Sa2.5级，然后刷涂胶粘剂得到。
本发明的一种优选地实施方式中，
所述聚氨酯弹性体和经过表面处理的金属底材的厚度比可根据具体应用环境进行设置，优选为(3～7)：1。例如，该抗冲击板的具体应用环境是冲击测试领域，假设金属球重50Kg，需在一定高度如3m的高处自由落体到抗冲击板上，抗冲击板的金属底材厚度3mm，所浇注出的聚氨酯弹性体厚度为10mm。
本发明的目的之四是提供一种本发明的目的之三的抗冲击板的制备方法。
所述方法包括：
把经过表面处理的金属底材固定在模具里，将聚氨酯弹性体浇注料浇注在经过表面处理的金属底材上，恒温后脱模得到半成品，将半成品进行熟化后得到所述抗冲击板。
本发明的目的之五是提供一种本发明的目的之三的抗冲击板或者由本发明的目的之四的方法制备的抗冲击板的抗冲击性能的测试方法。
所述方法包括：
采用加速度传感器多通道测试系统，以冲击角度为45°～135°、冲击速度为5～15m/s，冲击物质质量为1～100Kg，测试冲击瞬间Y方向的加速度值。加速度传感器多通道测试系统通常通过测量牵引力产生的加速度值变化应用在汽车安全、导航系统的死角补偿、计步器等领域。
本发明的目的之六是提供一种本发明的目的之三的抗冲击板或者由本发明的目的之四的方法制备的抗冲击板在抗冲击工况领域的应用。
本发明可采用以下具体技术方案：
本发明根据使用环境中绝大部分含有水，所以采用聚醚型聚氨酯弹性体的技术路线，制备的浇注聚氨酯弹性体机械性能优异，与金属板有着优异的附着，冲击测试中表现出优异抗冲击性能。抗冲击板的具体制备包括如下步骤：
(1)聚氨酯弹性体浇注料的制备
采用双组份聚氨酯进行原料的优选和配方的优化，即异氰酸酯组份和胺固化剂组份。根据浇注的方式和聚氨酯弹性体的抗冲击性能，异氰酸酯组份的异氰酸根含量需要在3.0～10.0wt％之间，所以异氰酸酯组份需要采用半预聚物的形式合成出来，是由官能团为2～3的异氰酸酯单体和官能团为2～3的聚醚多元醇进行合成反应；根据异氰酸酯组份的异氰酸根含量和浇注的反应速度，计算所需各种胺固化剂的具体用量；胺类扩链剂是由官能团为2～3的伯胺类和/或仲胺类扩链剂组成，胺固化剂组份中还需加入气凝胶及消泡剂、抗氧剂、附着力促进剂等功能助剂。配方计算总体原则是异氰酸根基团和胺基基团的物质的量之比在1.00～1.07区间。
(2)使用弹性体浇注机把弹性体浇注料浇注在经过表面处理的金属底材上(单独浇注聚氨酯弹性体时不需要在模具中固定钢板，直接将浇注料浇注在模具中即得到聚氨酯弹性体)
预先把金属底材表面进行喷砂，粗糙度达Sa2.5级，之后刷涂胶粘剂，浇注前对金属底材预热至80～90℃。把金属底材固定在设计加工好的模具里，调整好浇注参数，进行浇注。浇注完毕恒温80～90℃，恒温时间2小时。聚氨酯弹性体具备初始强度后进行脱模。
浇注聚氨酯弹性体及抗冲击板的同时，浇注各测试小样：1.5～2mm厚的样片进行硬度、拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度的测试；浇注在小尺寸100×100mm的金属底材上进行附着力的测试；抗冲击板进行冲击测试。
(3)熟化
将脱模后的聚氨酯弹性体、抗冲击板和各测试小样放入115～120℃烘箱里进行熟化，熟化时间10～12小时，熟化完毕进行各项测试。
本发明可优选采用以下具体技术方案：
1聚氨酯弹性体浇注料的制备
下面对双组份聚氨酯的制备叙述如下：
异氰酸酯组份
异氰酸酯组份的合成反应在干燥氮气保护下进行。首先将异氰酸酯单体投入到反应釜中，调整好搅拌速度加热至58～63℃，半小时后加入聚醚多元醇，控制好加料速度。聚醚多元醇加入完毕，与异氰酸酯单体混合均匀后加入催化剂，之后升温至89～93℃，反应2.5～3小时后，测试异氰酸根含量，测试值达到要求后，降温至40～45℃，干燥氮气密封分装。
胺固化剂组份
将消泡剂等功能助剂投入到胺类扩链剂中进行搅拌加热至58～63℃，调整好搅拌速度全部熔化完毕后投入到搅拌釜中，之后投入偶联剂预处理的气凝胶进行充分搅拌，30分钟后降温至40～45℃，密封分装。
2.浇注成型
下面对浇注这一步骤叙述如下：
使用弹性体浇注机，设定浇注参数，尤其是两组份浇注时的温度设定。钢板表面处理后固定在模具上进行浇注(只浇注弹性体时，不需要在模具中固定钢板，直接将聚氨酯弹性体浇注料浇注在模具中即可)。浇注完毕恒温80～90℃，恒温2～3小时后脱模进行熟化，熟化温度115～120℃，熟化时间10～12小时。
异氰酸酯组份和胺类固化剂组份均为100％固含量，不含有机溶剂，在产品成型浇注过程中对操作人员和环境是健康的、绿色友好的。
采用浇注成型的方式制备聚氨酯弹性体及抗冲击板，异氰酸酯组份和胺类扩链剂组份反应速度适中，适于使用浇注机进行制备。
聚氨酯弹性体内部无气泡，机械性能优异，抗冲击性能优异。
聚氨酯弹性体直接浇注在符合尺寸要求的金属板上，这种方法制备出的抗冲击板适用于任何需要抗冲击的工况领域。
抗冲击性能除了测试聚氨酯弹性体的硬度、拉伸强度等机械性能外，冲击测试直观体现了聚氨酯弹性体的抗冲击性能。
本发明与现有技术相比，具有的有益效果是：
本发明抗冲击性能优异的聚氨酯弹性体，优选聚氨酯原料，浇注出的聚氨酯弹性体硬度适中、机械性能高、弹性好、抗冲击性能好。
两组份原料注入浇注机料罐中，把异氰酸酯组份真空脱泡完毕后再与经计量的扩链剂组份同时输送到混合器中混合均匀，浇注时混合好的料液经过吐出口注入模具中，反应的初始强度后进行熟化。浇注出的聚氨酯弹性体及抗冲击板可以在恶劣环境和复杂工况下进行工作。
浇注组分中加入通过偶联剂预处理的气凝胶组分，使浇注出的抗冲击板具有优异的抗冲击性能。结合具体的应用环境，将会在抗冲击领域中得到广泛的应用。
本发明抗冲击性能优异的聚氨酯弹性体，除了测试硬度、拉伸强度、撕裂强度等机械性能，冲击试验得到的Y轴加速度值可以直观反应浇注出的聚氨酯弹性体样件的抗冲击性能。连续冲击几百次甚至上千次直接可以得到该聚氨酯弹性体样件耐疲劳效果的优劣，为实际应用积累数据。
本发明引入加速度值这一冲击测试方法，在聚氨酯弹性体的抗冲击方面拓宽了检测领域。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行具体的描述，有必要在此指出的是以下实施例只用于对本发明的进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域技术人员根据本发明内容对本发明做出的一些非本质的改进和调整仍属本发明的保护范围。
实施例中所用原料均为常规市购原料。
本发明实施例的性能测定：
1.本发明的聚氨酯弹性体及抗冲击板性能测定：
硬度、拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度和附着力五项常规测试，分别使用硬度计、拉力机、附着力测试仪进行测试；
表1
2.本发明的抗冲击板性能测定(即Y方向的加速度值测定)：
冲击瞬间三轴方向加速度值的测试，采用加速度传感器多通道测试系统，以冲击角度为90°、冲击速度为10m/s、冲击物质质量为50Kg，测试冲击瞬间的Y方向的加速度值，直接得到Y方向的加速度值，测试值的大小直接反应聚氨酯弹性体的抗冲击能力。(使用Y方向的加速度值是以冲击角度为90°即垂直于地面水平面进行冲击的条件下来反应聚氨酯弹性体的抗冲击能力。在同样的测试条件下，X方向、Y方向或Z方向的加速度值均可以反应聚氨酯弹性体的抗冲击能力，但测试过程中优选以冲击角度为90°进行冲击。)
具体测试过程如下：
1.建造一钢铁支架，高度在3～5米，顶端中间钢梁固定一电机，电机上安装磁铁，磁铁能够吸住50Kg重的磁性重物，如规则铁块，电机和磁性重物能够通过开关进行磁吸或磁性消失，抗冲击板固定在磁性重物正下方进行测试。改变抗冲击板与水平面之间的安装角度，可以改变冲击角度。改变电机与中间钢梁的距离，可以改变冲击高度。
2.加速度传感器安装在磁性重物上，传感器通过数据线传输到电脑终端的测试软件上。每冲击一次，即磁性重物自由落体冲击抗冲击板，冲击瞬间三个方向的加速度值就会被测试并显示在电脑屏幕上。
实施例1
将100重量份的异佛尔酮二异氰酸酯和39重量份的聚环氧丙烷醚二醇搅拌混匀，加入0.08重量份的二月桂酸二丁基锡，合成出异氰酸根含量为异氰酸酯组份总重量的3.2wt％的异氰酸酯组份。胺固化剂组份是由重量份分别为15、33、0.07、0.3、0.5、0.3的二乙基甲苯二胺、3,3'-二氯-4,4’-二氨基二苯基甲烷、气凝胶KPore-G500(经偶联剂处理)、抗氧剂1076、紫外线稳定剂UV531、消泡剂BYK-A530组成。通过浇注成型的方式制备测试小样和浇注样板。
气凝胶KPore-G500的具体处理过程：把100重量份的偶联剂KH560和4000重量份的醋酸丁酯溶剂混合均匀后在密闭容器中自顶部向下进行雾化，雾化温度为95℃，同时密闭容器底部以转速800转/分钟持续高速搅拌100重量份的气凝胶微粉KPore-G500，1小时后微粉表面均匀分布有混合均匀的偶联剂KH560和醋酸丁酯溶剂，停止搅拌，将雾化均匀的气凝胶微粉移入60℃烘箱中，5小时后醋酸丁酯挥发完全，气凝胶KPore-G500处理完毕。
实施例1中异氰酸酯组份和胺固化剂组份的重量比100：35，异氰酸酯组份中异氰酸根基团和胺固化剂组分中胺基基团的摩尔比为1.03。
1.聚氨酯弹性体浇注料的制备过程如下：
异氰酸酯组份：
异氰酸酯组份的合成反应在干燥氮气保护下进行。首先将异氰酸酯单体投入到反应釜中，调整好搅拌速度加热至60℃，半小时后加入聚醚多元醇，控制好加料速度。聚醚多元醇加入完毕，与异氰酸酯单体混合均匀后加入催化剂，之后升温至92℃，反应3小时后，测试异氰酸根含量，测试值达到要求后，降温至40℃，干燥氮气密封分装。
胺固化剂组份：
将消泡剂等功能助剂投入到胺类扩链剂中进行搅拌加热至60℃，调整好搅拌速度全部熔化完毕后投入到搅拌釜中，之后投入气凝胶进行充分搅拌，30分钟后降温至40℃，密封分装。
2浇注成型
下面对浇注这一步骤叙述如下：
使用弹性体浇注机，设定浇注参数，尤其是两组份浇注时的温度设定。钢板表面处理后(预先把钢板表面进行喷砂，粗糙度达Sa2.5级，之后刷涂Chenlok-218专用胶粘剂)，浇注前对钢板预热至90℃固定在模具上进行浇注(单独浇注聚氨酯弹性体时除了不需要在模具中固定钢板外，其他工艺与抗冲击板的制备相同，直接将浇注料浇注在模具中即可得到聚氨酯弹性体)。浇注后恒温温度90℃、恒温时间3小时，恒温完毕脱模后进行熟化，熟化温度120℃，熟化时间12小时，熟化完毕即得抗冲聚氨酯弹性体或抗冲击板，抗冲击板中金属板与聚氨酯弹性体的厚度比为3：10。
冲击测试方案是冲击角度为90°(重物(冲击物质)与抗冲击板之间的角度)、冲击速度为10m/s、冲击物质是质量为50Kg的正立方体，测试冲击瞬间Y方向的加速度值。
表2实施例1浇注聚氨酯弹性体及抗冲击板的主要性能(前4项是测试聚氨酯弹性体的机械性能，第5项是测试弹性体与钢板之间的附着力，第6项是测试抗冲击板的Y轴加速度值)
| 序号 | 测试项目 | 测试数值 |
| 1 | 硬度，邵A | 84 |
| 2 | 拉伸强度，MPa | 33 |
| 3 | 断裂伸长率，％ | 350 |
| 4 | 撕裂强度，kN/m | 87 |
| 5 | 附着力，MPa | 11.5 |
| 6 | Y轴加速度值，g | 380 |
实施例2
将100重量份的二环己基甲烷二异氰酸酯和26重量份的聚四氢呋喃醚二醇搅拌混匀，加入0.03重量份的二月桂酸二丁基锡，合成出异氰酸根含量为异氰酸酯组份总重量的3.3wt％的异氰酸酯组份。胺固化剂组份是由重量份分别为19、31、0.04、0.3、0.3、0.3的二乙基甲苯二胺、3,3'-二氯-4,4’-二氨基二苯基甲烷、气凝胶KPore-G500(经偶联剂处理，处理方式同实施例1)、抗氧剂1076、紫外线稳定剂UV531、消泡剂BYK-A530组成。通过浇注成型的方式制备测试小样和浇注样板。
聚氨酯弹性体及抗冲击板的制备过程及条件除组分及组分含量外其他都同实施例1。
实施例2中异氰酸酯组份和胺固化剂组份的重量比100：40，异氰酸酯组份中异氰酸根基团和胺固化剂组分中胺基基团的摩尔比为1.05。
冲击测试方案同实施例1。
表3实施例2浇注聚氨酯弹性体的主要性能
| 序号 | 测试项目 | 测试数值 |
| 1 | 硬度，邵A | 84 |
| 2 | 拉伸强度，MPa | 36.6 |
| 3 | 断裂伸长率，％ | 360 |
| 4 | 撕裂强度，kN/m | 90 |
| 5 | 附着力，MPa | 10.3 |
| 6 | Y轴加速度值，g | 420 |
实施例3
将100重量份的六亚基二异氰酸酯和30重量份的聚四氢呋喃醚二醇搅拌混匀，加入0.05重量份的二月桂酸二丁基锡，合成出异氰酸根含量为异氰酸酯组份总重量的3.4wt％的异氰酸酯组份。胺固化剂组份是由重量份分别为18、38、0.06、0.3、0.3、0.3的二乙基甲苯二胺、聚四亚甲基醚二醇-双(对氨基苯甲酸)酯、气凝胶KPore-G500(经偶联剂处理，处理方式同实施例1)、抗氧剂1076、紫外线稳定剂UV531、消泡剂BYK-A530组成。通过浇注成型的方式制备测试小样和浇注样板。聚氨酯弹性体及抗冲击板的制备过程及条件除组分及组分含量外其他都同实施例1。
实施例3中异氰酸酯组份和胺固化剂组份的重量比100：43，异氰酸酯组份中异氰酸根基团和胺固化剂组分中胺基基团的摩尔比为1.02。
冲击测试方案同实施例1。
表4实施例3浇注聚氨酯弹性体的主要性能
| 序号 | 测试项目 | 测试数值 |
| 1 | 硬度，邵A | 80 |
| 2 | 拉伸强度，MPa | 43.2 |
| 3 | 断裂伸长率，％ | 360 |
| 4 | 撕裂强度，kN/m | 86 |
| 5 | 附着力，MPa | 10.7 |
| 6 | Y轴加速度值，g | 520 |
实施例4(同实施例1相比，只是偶联剂与气凝胶的比例变为1：1.4，其它均相同)
将100重量份的异佛尔酮二异氰酸酯和39重量份的聚环氧丙烷醚二醇搅拌混匀，加入0.08重量份的二月桂酸二丁基锡，合成出异氰酸根含量为异氰酸酯组份总重量的3.2wt％的异氰酸酯组份。胺固化剂组份是由重量份分别为15、33、0.07、0.3、0.5、0.3的二乙基甲苯二胺、3,3'-二氯-4,4’-二氨基二苯基甲烷、气凝胶KPore-G500(经偶联剂处理)、抗氧剂1076、紫外线稳定剂UV531、消泡剂BYK-A530组成。通过浇注成型的方式制备测试小样和浇注样板。
气凝胶KPore-G500的具体处理过程：把100重量份的偶联剂KH560和4000重量份的醋酸丁酯溶剂混合均匀后在密闭容器中自顶部向下进行雾化，雾化温度为95℃，同时密闭容器底部以转速800转/分钟持续高速搅拌140重量份的气凝胶微粉KPore-G500，1小时后微粉表面均匀分布有混合均匀的偶联剂KH560和醋酸丁酯溶剂，停止搅拌，将雾化均匀的气凝胶微粉移入60℃烘箱中，5小时后醋酸丁酯挥发完全，气凝胶KPore-G500处理完毕。
实施例4中异氰酸酯组份和胺固化剂组份的重量比100：35，异氰酸酯组份中异氰酸根基团和胺固化剂组分中胺基基团的摩尔比为1.03。
表5实施例4浇注聚氨酯弹性体及抗冲击板的主要性能
| 序号 | 测试项目 | 测试数值 |
| 1 | 硬度，邵A | 84 |
| 2 | 拉伸强度，MPa | 30 |
| 3 | 断裂伸长率，％ | 380 |
| 4 | 撕裂强度，kN/m | 80 |
| 5 | 附着力，MPa | 9.6 |
| 6 | Y轴加速度值，g | 330 |
对比例1
将100重量份的异佛尔酮二异氰酸酯和39重量份的聚环氧丙烷醚二醇搅拌混匀，加入0.08重量份的二月桂酸二丁基锡，合成出异氰酸根含量为异氰酸酯组份总重量的3.2wt％的异氰酸酯组份。胺固化剂组份是由重量份分别为15、33、0.3、0.5、0.3的二乙基甲苯二胺、3,3'-二氯-4,4’-二氨基二苯基甲烷、抗氧剂1076、紫外线稳定剂UV531、消泡剂BYK-A530组成。通过浇注成型的方式制备测试小样和浇注样板。
聚氨酯弹性体及抗冲击板的制备过程及条件同实施例1(区别仅在于不加气凝胶)。
冲击测试方案同实施例1。
表6对比例1浇注聚氨酯弹性体的主要性能
对比例2
将100重量份的异佛尔酮二异氰酸酯和39重量份的聚环氧丙烷醚二醇搅拌混匀，加入0.08重量份的二月桂酸二丁基锡，合成出异氰酸根含量为异氰酸酯组份总重量的3.2wt％的异氰酸酯组份。胺固化剂组份是由重量份分别为15、33、0.07、0.3、0.5、0.3的二乙基甲苯二胺、3,3'-二氯-4,4’-二氨基二苯基甲烷、气凝胶KPore-G500(未经偶联剂处理)、抗氧剂1076、紫外线稳定剂UV531、消泡剂BYK-A530组成。通过浇注成型的方式制备测试小样和浇注样板。
聚氨酯弹性体及抗冲击板的制备过程及条件同实施例1(区别仅在于加入的气凝胶未经偶联剂处理)。
冲击测试方案同实施例1。
表7对比例2浇注聚氨酯弹性体的主要性能
| 序号 | 测试项目 | 测试数值 |
| 1 | 硬度，邵A | 87 |
| 2 | 拉伸强度，MPa | 21.2 |
| 3 | 断裂伸长率，％ | 510 |
| 4 | 撕裂强度，kN/m | 69 |
| 5 | 附着力，MPa | 6.2 |
| 6 | Y轴加速度值，g | 130 |
通过对实施例1-4及对比例1-2的分析，本发明聚氨酯弹性体的抗冲击性能与弹性体的机械强度及弹性、韧性密切相关，更与加入的气凝胶密切相关。从冲击试验效果来看，如实施例1、实施例2、实施例3和实施例4的聚氨酯弹性体的抗冲击能力明显优于对比例1和对比例2。根据测试数据，实施例1、2、3、4的拉伸强度和撕裂强度也优于对比例1和对比例2。经偶联剂处理的气凝胶加入到聚氨酯弹性体中，明显提高了浇注弹性体的机械强度和与金属底材的附着力，并且Y轴加速度值明显增大。而未经偶联剂处理的气凝胶加入到聚氨酯弹性体中，明显降低了浇注弹性体的机械强度和与金属底材的附着力，并且Y轴加速度值明显减小。
Claims (10)
1.一种抗冲聚氨酯弹性体，其特征在于：
所述聚氨酯弹性体是由异氰酸酯组份和胺固化剂组份制备得到；
所述异氰酸酯组份是由包括异氰酸酯单体、聚醚多元醇及催化剂在内的组分制备得到；
各组分按重量份数计，
异氰酸酯单体100重量份；
聚醚多元醇25~40重量份；
催化剂0.01~0.1重量份；
所述胺固化剂组分是由包括胺类扩链剂、偶联剂预处理的气凝胶和功能助剂在内的组分混合得到；
以异氰酸酯单体为100重量份计，
胺类扩链剂30~60重量份；
偶联剂预处理的气凝胶0.02~0.15重量份；
功能助剂0.5~1.5重量份；
所述偶联剂预处理的气凝胶的制备方法为：把偶联剂和醋酸丁酯溶剂按照质量比1︰35~45在密闭容器中混合均匀后开始自密闭容器顶部向底部即自上向下进行雾化，雾化温度为90~110℃，同时不断高速搅拌密闭容器底部的气凝胶，转速在500~1000转/分钟，使被雾化后的偶联剂和醋酸丁酯的混合液体均匀包裹在气凝胶的表面，之后放入50~60℃恒温烘箱中2~8小时，溶剂醋酸丁酯挥发完全，即得所述偶联剂预处理的气凝胶；所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂中的一种或几种；所述气凝胶为二氧化硅气凝胶；所述偶联剂与气凝胶的质量比为1：1~1.5；
所述异氰酸酯组份的异氰酸根含量为异氰酸酯组份总重量的3.0~10.0wt%；
所述异氰酸酯组份中异氰酸根基团和胺固化剂组分中胺基基团的摩尔比为1.00~1.07；
所述异氰酸酯组份和所述胺固化剂组份的重量比为100：30~50。
2.如权利要求1所述的聚氨酯弹性体，其特征在于：
各组分按重量份数计，
异氰酸酯单体100重量份；
聚醚多元醇27~38重量份；
催化剂0.03~0.08重量份；
以异氰酸酯单体为100重量份计，
胺类扩链剂45~60重量份；
偶联剂预处理的气凝胶0.04~0.08重量份；
功能助剂0.8~1.2重量份；
所述异氰酸酯组份和所述胺固化剂组份的重量比为100：35~45。
3.如权利要求1所述的聚氨酯弹性体，其特征在于：
所述异氰酸酯组份中还加入小分子二醇，所述小分子二醇为丁二醇；和/或，
所述异氰酸酯单体官能度为2~3；和/或，
所述聚醚多元醇羟基官能度为2~3，羟基当量为500~2500；和/或，
所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、辛癸酸铋中的至少一种；和/或，
所述胺类扩链剂为伯胺类扩链剂、仲胺类扩链剂中的至少一种；和/或，
所述功能助剂为消泡剂、分散剂、偶联剂、流平剂、抗氧剂、紫外线稳定剂、附着力促进剂中的至少一种。
4.如权利要求3所述的聚氨酯弹性体，其特征在于：
所述异氰酸酯单体为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、环己烷二亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、1,4-环己烷二异氰酸酯、三甲基-1,6-六亚甲基二异氰酸酯、甲基环己基二异氰酸酯中的至少一种；和/或，
所述聚醚多元醇为聚四氢呋喃醚二醇、聚环氧丙烷醚二元醇中的至少一种；和/或，
所述胺类扩链剂为二乙基甲苯二胺、4,4'-二胺基二环己基甲烷、3,3'-二甲基-4,4-二氨基二环己基甲烷、异氟尔酮二胺、3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷、聚四亚甲基醚二醇-双(对氨基苯甲酸)酯中的至少一种。
5.一种如权利要求1~4任一所述聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于所述方法包括：
（1）聚氨酯弹性体浇注料的制备
a.将异氰酸酯单体、聚醚多元醇及催化剂按所述用量比反应得到所述异氰酸酯组份；
b.将胺类扩链剂、偶联剂预处理的气凝胶和功能助剂按所述用量比混合后得到所述胺固化剂组份；
（2）将所述异氰酸酯组份和胺固化剂组份按所述用量比混合后浇注在模具里，恒温后脱模得到半成品；
（3）熟化
将脱模后的半成品进行熟化后得到所述聚氨酯弹性体。
6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于：
步骤（1）a中，
反应温度为89~93℃；反应时间为2.5~3小时；
步骤（2）中，
恒温温度为80~90℃；恒温时间为2~3小时；
步骤（3）中，
熟化温度为115~120℃；熟化时间为10~12小时。
7.一种包含如权利要求1~4任一所述的聚氨酯弹性体或者由权利要求5~6任一所述的方法制备的聚氨酯弹性体的抗冲击板，其特征在于：
所述抗冲击板是由聚氨酯弹性体、经过表面处理的金属底材制备得到；
所述经过表面处理的金属底材是在金属底材表面喷砂，粗糙度达Sa2.5级，然后刷涂胶粘剂得到。
8.如权利要求7所述的抗冲击板，其特征在于：
所述聚氨酯弹性体和经过表面处理的金属底材的厚度比为3~7：1。
9.一种如权利要求7~8任一所述的抗冲击板的制备方法，其特征在于所述方法包括：
把经过表面处理的金属底材固定在模具里，将聚氨酯弹性体浇注料浇注在经过表面处理的金属底材上，恒温后脱模得到半成品，将半成品进行熟化后得到所述抗冲击板。
10.一种如权利要求7~8任一所述的抗冲击板或者由权利要求9所述方法制备的抗冲击板在抗冲击工况领域的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210120681.XA CN114539502B (zh) | 2022-02-09 | 2022-02-09 | 一种抗冲聚氨酯弹性体、抗冲击板及其制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210120681.XA CN114539502B (zh) | 2022-02-09 | 2022-02-09 | 一种抗冲聚氨酯弹性体、抗冲击板及其制备方法和应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114539502A CN114539502A (zh) | 2022-05-27 |
| CN114539502B true CN114539502B (zh) | 2024-02-09 |
Family
ID=81674124
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210120681.XA Active CN114539502B (zh) | 2022-02-09 | 2022-02-09 | 一种抗冲聚氨酯弹性体、抗冲击板及其制备方法和应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114539502B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115160894A (zh) * | 2022-05-30 | 2022-10-11 | 石家庄市油漆厂 | 一种高固体份低表面处理湿固化环氧树脂涂料及其制备方法与应用 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102814888A (zh) * | 2012-08-29 | 2012-12-12 | 广州华工百川科技股份有限公司 | 聚氨酯弹性体内衬金属复合输送管及其制备方法与应用 |
| CN103353369A (zh) * | 2013-06-28 | 2013-10-16 | 山河智能装备股份有限公司 | 一种冲击机构冲击性能测试系统 |
| CN103709728A (zh) * | 2013-12-18 | 2014-04-09 | 山东博润工业技术股份有限公司 | 聚氨酯衬板及其制备方法 |
| CN105085855A (zh) * | 2015-08-04 | 2015-11-25 | 航天材料及工艺研究所 | 一种耐高温高硬度高韧性聚氨酯浇注材料及其应用 |
| CN105111404A (zh) * | 2015-08-27 | 2015-12-02 | 厦门明睐科技有限公司 | 一种聚氨酯弹性体的制备方法 |
| CN105254831A (zh) * | 2015-11-23 | 2016-01-20 | 中国兵器工业集团第五三研究所 | 一种浇注型透明聚氨酯弹性体 |
| CN105504212A (zh) * | 2016-01-22 | 2016-04-20 | 武汉理工大学 | 一种耐湿热老化聚氨酯弹性体的制备方法 |
| CN109593458A (zh) * | 2018-12-06 | 2019-04-09 | 长沙盾甲新材料科技有限公司 | 双组分气凝胶防火隔热涂料及其制备方法 |
-
2022
- 2022-02-09 CN CN202210120681.XA patent/CN114539502B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102814888A (zh) * | 2012-08-29 | 2012-12-12 | 广州华工百川科技股份有限公司 | 聚氨酯弹性体内衬金属复合输送管及其制备方法与应用 |
| CN103353369A (zh) * | 2013-06-28 | 2013-10-16 | 山河智能装备股份有限公司 | 一种冲击机构冲击性能测试系统 |
| CN103709728A (zh) * | 2013-12-18 | 2014-04-09 | 山东博润工业技术股份有限公司 | 聚氨酯衬板及其制备方法 |
| CN105085855A (zh) * | 2015-08-04 | 2015-11-25 | 航天材料及工艺研究所 | 一种耐高温高硬度高韧性聚氨酯浇注材料及其应用 |
| CN105111404A (zh) * | 2015-08-27 | 2015-12-02 | 厦门明睐科技有限公司 | 一种聚氨酯弹性体的制备方法 |
| CN105254831A (zh) * | 2015-11-23 | 2016-01-20 | 中国兵器工业集团第五三研究所 | 一种浇注型透明聚氨酯弹性体 |
| CN105504212A (zh) * | 2016-01-22 | 2016-04-20 | 武汉理工大学 | 一种耐湿热老化聚氨酯弹性体的制备方法 |
| CN109593458A (zh) * | 2018-12-06 | 2019-04-09 | 长沙盾甲新材料科技有限公司 | 双组分气凝胶防火隔热涂料及其制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 徐峰."二氧化硅气凝胶及聚氨酯复合材料的制备与性能研究".《中国优秀硕士学位论文全文数据库（工程科技I辑）》.2019,B020-31. * |
| 杨镇源."二氧化硅气凝胶及其复合材料的制备及性能研究".《中国优秀硕士学位论文全文数据库（工程科技I辑）》.2019,B016-19. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114539502A (zh) | 2022-05-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3034001B2 (ja) | 噴霧性かつ流延性ポリ尿素エラストマー | |
| EP0416819B1 (en) | Aliphatic spray polyurea elastomers | |
| CN114539502B (zh) | 一种抗冲聚氨酯弹性体、抗冲击板及其制备方法和应用 | |
| US8206791B2 (en) | Protective coatings for high strength steels | |
| KR930007874B1 (ko) | N-(폴리옥시알킬)-n-(알킬)아민으로부터 제조된 탄성체 | |
| CN107686550A (zh) | 一种无增塑剂、低硬度、高拉断伸长率聚氨酯弹性体材料组合物及其制备方法 | |
| CN103270067B (zh) | 来自具有非常低游离单体异氰酸酯的预聚物的mdi基衬里和膜 | |
| EP0268385A1 (en) | A reaction injection molded elastomer | |
| CN109438646A (zh) | 聚氨酯弹性体组合物、聚氨酯弹性体及其制备方法 | |
| CN1178812A (zh) | 铸塑聚氨酯组合物 | |
| US4609683A (en) | Quasi-prepolymers from isatoic anhydride derivatives of polyoxyalkylene polyamines and rim products made therefrom | |
| CN106867391A (zh) | 一种舰船喷涂阻燃阻尼涂层材料及其制造方法 | |
| JP2007009102A (ja) | 芳香族鎖長延長剤を含有する２液型ポリウレア樹脂形成用組成物 | |
| US4045527A (en) | Polyurethane and composite thereof | |
| CN108997908A (zh) | 防护防爆用有机硅聚脲树脂涂料组合物及其施工方法 | |
| CN107690446A (zh) | 疏水性多元醇 | |
| CN108391435A (zh) | 高分子量疏水多元醇 | |
| CN110790890A (zh) | 一种用于金属复合夹层板芯材的聚氨酯弹性体及其使用方法 | |
| CN115612369B (zh) | 一种改性环氧树脂地坪涂料及其制备方法 | |
| CN113667086A (zh) | 一种硅氧烷改性聚脲材料及其制备方法和用途 | |
| CN109824853A (zh) | 聚氨酯预聚物合成方法、预聚物和浇注型聚氨酯弹性体 | |
| EP0420426A2 (en) | Sprayable and pourable polyurea elastomer | |
| JP2002080555A (ja) | ２液硬化型樹脂、その製造方法およびその用途 | |
| CN109503804A (zh) | 一种室温固化高性能聚氨酯弹性体组合物 | |
| CN110527060A (zh) | 一种聚氨酯脲组合物及其聚氨酯脲涂层制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |