CN115991861B - 阻尼抗疲劳老化二氧化碳基聚氨酯弹性体及其制备方法 - Google Patents

阻尼抗疲劳老化二氧化碳基聚氨酯弹性体及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115991861B
CN115991861B CN202211570135.2A CN202211570135A CN115991861B CN 115991861 B CN115991861 B CN 115991861B CN 202211570135 A CN202211570135 A CN 202211570135A CN 115991861 B CN115991861 B CN 115991861B
Authority
CN
China
Prior art keywords
component
carbon dioxide
ita
dopo
parts
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
Application number
CN202211570135.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115991861A (zh
Inventor
董全霄
仇鹏
崔学良
郭玉宝
鲍星旭
申一彤
顼惠惠
张松琦
肖俊恒
王献红
张红明
刘海涛
刘伟斌
高凤翔
董艳磊
李子睿
张欢
李彦山
李承亮
张敏肖
宋甜甜
刘志
隗永旺
刘晓茹
鲍林恒
李利芬
姜若琳
喻晓昭
邱成
张立
刘宽
闫思梦
温雨晴
赵行
董利廷
赵强
张宁
关宏松
高玲
裴会同
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Tieke Shougang Rail Tech Co ltd
Hebei Tieke Yichen New Material Technology Co ltd
Railway Engineering Research Institute of CARS
Original Assignee
Beijing Tieke Shougang Rail Tech Co ltd
Hebei Tieke Yichen New Material Technology Co ltd
Railway Engineering Research Institute of CARS
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Tieke Shougang Rail Tech Co ltd, Hebei Tieke Yichen New Material Technology Co ltd, Railway Engineering Research Institute of CARS filed Critical Beijing Tieke Shougang Rail Tech Co ltd
Priority to CN202211570135.2A priority Critical patent/CN115991861B/zh
Publication of CN115991861A publication Critical patent/CN115991861A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115991861B publication Critical patent/CN115991861B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Abstract

本发明涉及阻尼抗疲劳老化二氧化碳基聚氨酯弹性体及其制备方法,其由组分A和组分B得到;组分A包括:PTMG‑1000 45~60份、二氧化碳基多元醇25~30份、聚DOPO‑ITA‑戊二醇酯10~20份、BDO 3~5份、水0.3~0.5份、N‑甲基咪唑0.5~0.8份、双(二甲氨基乙基)醚0.1~0.2份、针状纳米二氧化钛0.5份、受阻酚0.2~0.5份、二月桂酸二丁基锡0.1~0.3份、氯化锶0.005~0.01份、氯化铑0.02~0.03份、匀泡剂0.2~0.5份;组分B包括:二氧化碳基多元醇50~55份、MDI‑50 45~50份、有机锌0.01~0.02份、有机铋0.01~0.02份。

Description

阻尼抗疲劳老化二氧化碳基聚氨酯弹性体及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子弹性体技术领域,尤其涉及一种阻尼抗疲劳老化二氧化碳基聚氨酯弹性体及其制备方法。
背景技术
聚氨酯弹性体常用于制作弹性垫板,其内部存在微米尺度泡孔,在高速铁路扣件中应用,可降低列车运行时产生的振动和冲击,减少道床和路基的压应力,减少道床的变形和破损,保护道床。
相关技术中,多通过对聚氨酯弹性体的原料方面进行调整来保证弹性垫板的性能。例如:公开号为CN102161790A的中国发明专利公开了一种用于地铁、轻轨和减震垫板的热塑性弹性体,通过添加塑性硫化橡胶、矿物填充油、硫酸钡、1,2间聚丁二烯聚合物、聚丙烯、氢化苯乙烯弹性体,使得产品具有耐压、耐酸碱性高、防震的好处。
公开号为CN1092210C的中国发明专利提供了一种高耐磨性聚氨酯弹性体,其由氨基甲酸酯改性多异氰酸酯与聚酯多元醇或聚醚多元醇在聚丁二烯(室温25℃是液态)存在下反应得到。其耐磨性能表现为材料的磨耗低于300毫克(按照ISO 4649实验方法A测定)。
然而,在使用过程中,由于疲劳荷载,也很容易出现因聚氨酯弹性垫板内部微结构和泡孔发生破坏导致弹性垫板的性能降低,材料的阻尼性能变弱的,严重制约橡胶弹性垫板使用寿命的问题,上述的原料调整方案均未考虑到对聚氨酯弹性体的微结构和泡孔进行调整,以使最终弹性垫板具备阻尼抗疲劳老化性能,提高应用性能。因此,亟需提供一种新的技术方案来解决上述问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种阻尼抗疲劳老化二氧化碳基聚氨酯弹性体及其制备方法。
为解决上述问题,本发明所采取的技术方案是:
一方面,提供了一种阻尼抗疲劳老化二氧化碳基聚氨酯弹性体,其由组分A和组分B按1:(0.95-1.10)的质量比例混合得到;
组分A以质量份数计,包括:PTMG-1000 45~60份、二氧化碳基多元醇 25~30份、聚DOPO-ITA-戊二醇酯 10~20份、BDO 3~5份、水 0.3~0.5份、N-甲基咪唑 0.5~0.8份、双(二甲氨基乙基)醚 0.1~0.2份、针状纳米二氧化钛 0.5份、末端为羧基的受阻酚 0.2~0.5份、二月桂酸二丁基锡0.1~0.3份、氯化锶0.005~0.01份、氯化铑0.02~0.03份、匀泡剂 0.2~0.5份;
组分B以质量份数计,包括:预聚体、有机锌和有机铋,其中,所述预聚体由50~55份二氧化碳基多元醇与45~50份MDI-50在80℃下反应2~3小时得到,有机锌 0.01~0.02份、有机铋 0.01~0.02份。
作为发明的一种实施方式,所述组分A和组分B中的二氧化碳基多元醇的分子量为2000~3000,官能度为2。
作为发明的一种实施方式,所述组分A中的聚DOPO-ITA-戊二醇酯的反应方程式如下:
第一步化学方程式:
Figure DEST_PATH_IMAGE001
第二步化学方程式为:
Figure DEST_PATH_IMAGE002
作为发明的一种实施方式,包括下述步骤:
(1)将DOPO置于甲苯中,升温至85℃缓慢搅拌溶解后加入衣康酸(ITA),升温至110℃反应7小时后冷却至室温抽滤得到白色固体,即为DOPO-ITA;
(2)将DOPO-ITA、固体新戊二醇及含10%水分的液体NPG加入反应釜中,加热到100℃精馏除去水分;之后,升温至180℃反应1.5小时完成预蒸馏,再升温至220℃反应3小时完成酯化过程,得到聚DOPO-ITA-戊二醇酯。
作为发明的一种实施方式,步骤(1)中,将21~22g DOPO置于60~70mL甲苯中,升温至85℃缓慢搅拌溶解后加入12~14g 衣康酸;
步骤(2)中加入34~35g DOPO-ITA、10~11g 固体新戊二醇及10~11g 含10%水分的液体新戊二醇。
作为发明的一种实施方式,所述组分A中的针状纳米二氧化钛的直径为10-100nm,长度与直径之比为30-100。
作为发明的一种实施方式,所述组分A中的末端为羧基的受阻酚选自3,5-二叔丁基,4-羟基苯基甲酸、3,5-二叔丁基,4-羟基苯基丙酸、3,5-二叔丁基,4-羟基苯基戊酸中的任意一种。
作为发明的一种实施方式,所述组分A中的匀泡剂为水溶性硅油。
另一方面,提供了一种如第一方面所述的阻尼抗疲劳老化二氧化碳基聚氨酯弹性体的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)制备聚DOPO-ITA-戊二醇酯:
将21~22g DOPO置于60~70mL甲苯中,升温至85℃缓慢搅拌溶解后加入12~14g衣康酸,升温至110℃反应7小时,冷却至室温使用四氢呋喃洗涤后抽滤,并使用鼓风干燥后得到DOPO-ITA;
将34~35g DOPO-ITA、10~11g 固体新戊二醇及10~11g 含10%水分的液体NPG等一次性加入反应釜,加热到100℃精馏除去水分;之后,升温至180℃反应1.5小时完成预蒸馏,再升温至220℃反应3小时完成酯化过程,得到聚DOPO-ITA-戊二醇酯;
(2)制备组分A:
将PTMG-1000、二氧化碳基多元醇、聚DOPO-ITA-戊二醇酯、BDO、水、N-甲基咪唑、双(二甲氨基乙基)醚、针状纳米二氧化钛、末端为羧基的受阻酚、二月桂酸二丁基锡、氯化锶、氯化铑、匀泡剂按比例加入反应釜中,搅拌均匀后得到组分A;
(3)制备组分B:
在真空度小于0.06MPa的条件下按比例将二氧化碳基多元醇升温至105℃进行脱水;脱水2个小时后加入MDI-50于80-90℃反应2~3小时得到预聚体,向预聚体内加入有机锌和有机铋搅拌均匀后得到组分B;
(4)制备阻尼抗疲劳老化二氧化碳基聚氨酯弹性体:
将组分A和组分B分别加热到40℃后按照1:(0.95-1.10)的质量比例混合,在1500-2000r/min的转速下搅拌10~15s后浇筑到模具中,在65℃的模具中固化12-15min,得到所述二氧化碳基聚氨酯弹性体。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于:
1、所采用的二氧化碳基多元醇中酯基键能高,材料本身较稳定;
2、材料中含有针状纳米粒子可以起到异相成核作用,使材料的泡孔小且均匀,泡孔为闭孔,更抗疲劳;
3、本申请创新性地提供了一种聚DOPO-ITA-戊二醇酯的制备方法,该方法不仅反应条件温和、制备方式简便,而且制得的聚DOPO-ITA-戊二醇酯与二氧化碳基多元醇、PTMG、针状纳米粒子协同后,既对材料的微相结构进行了调控,使得材料的阻尼温域更宽(由AFM图可知,相较于普通PTMG-MDI型聚氨酯,本申请得到的聚氨酯弹性体平均粗糙度Sa从17nm变为3nm,微相分离程度更高),提高了阻尼效果,又改善了抗老化性能。
附图说明
图1是实施例1制得的阻尼抗疲劳老化二氧化碳基聚氨酯弹性体AFM图。
图2是对比例6制得的PTMG-MDI型聚氨酯的AFM图。
图3是实施例1制得的阻尼抗疲劳老化二氧化碳基聚氨酯弹性体SEM图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面结合具体实施例对发明进行清楚、完整的描述。
除非另有特别说明,本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。其中:
PTMG-1000,日本三菱化学株式会社;
PTMG-2000,日本三菱化学株式会社;
二氧化碳基多元醇 (分子量2000-3000,官能度2):参照公开号为CN107868239A的发明专利进行制备得到;
DOPO,江苏涵风科技有限公司;
衣康酸(ITA),浙江国光生化股份有限公司;
新戊二醇(NPG),巴斯夫吉化新戊二醇有限公司;
四氢呋喃(THF),南京蓝星化工新材料有限公司;
BDO,南京蓝星化工新材料有限公司;
N-甲基咪唑,山东英朗化工有限公司;
双(二甲氨基乙基)醚,美国空气化工产品公司;
针状纳米二氧化钛(纳米二氧化钛的直径10-100nm,长径比30-100),南京海泰纳米材料有限公司;
末端为羧基的受阻酚:3,5-二叔丁基,4-羟基苯基甲酸、3,5-二叔丁基,4-羟基苯基丙酸或3,5-二叔丁基,4-羟基苯基戊酸,上海皓鸿生物医药科技有限公司;
二月桂酸二丁基锡(T-12),美国空气化工产品公司;
氯化锶,安耐吉化学&3A(安徽泽升科技有限公司);
氯化铑,安耐吉化学&3A(安徽泽升科技有限公司);
匀泡剂:水溶性硅油,江苏美思德化学股份有限公司生产的M-8804、M-8842或M-8843;
本申请中的DOPO-ITA中文名为:[(6-氧-(6H)-二苯并-(CE)(1,2)-氧磷杂已环-6-酮)甲基]-丁二酸。
实施例1
(1)制备聚DOPO-ITA-戊二醇酯:
将21.6g DOPO置于65ml甲苯中,升温至85℃缓慢搅拌溶解后加入13g衣康酸(ITA),升温至110℃反应7小时,反应物冷却至室温后使用四氢呋喃洗涤后进行抽滤,并使用鼓风干燥,得到白色固体,即为DOPO-ITA;
将34.6g DOPO-ITA、10.4g 固体新戊二醇(NPG)及10.4g 含10%水分的液体NPG一次性加入反应釜,加热到100℃精馏除去水分;之后,升温至180℃反应1.5小时,完成预蒸馏,升温至220℃反应3小时完成酯化过程,得到聚DOPO-ITA-戊二醇酯;
(2)制备组分A:
以质量份数计,将60份PTMG-1000、25份二氧化碳基多元醇、12份聚DOPO-ITA-戊二醇酯、3份BDO、0.4份水、0.7份N-甲基咪唑、0.1份双(二甲氨基乙基)醚、0.5份针状纳米二氧化钛、0.2份末端为羧基的受阻酚(3,5-二叔丁基,4-羟基苯基甲酸)、0.2份二月桂酸二丁基锡、0.005份氯化锶、0.025份氯化铑、0.5份匀泡剂加入反应釜中,搅拌均匀后得到组分A;
(3)制备组分B:
以质量份数计,在真空度小于0.06MPa的条件下将55份二氧化碳基多元醇升温至105℃进行脱水;脱水2个小时后,加入45份MDI-50于80℃反应3小时得到预聚体,向预聚体内加入0.02份有机锌和0.01份有机铋,搅拌均匀后得到组分B;
(4)制备阻尼抗疲劳老化二氧化碳基聚氨酯弹性体:
将组分A和组分B分别加热到40℃后按照1:1的质量比例混合,在1500~2000r/min的转速下搅拌10~15s后浇筑到模具中,在65℃的模具中固化15min,得到所述二氧化碳基聚氨酯弹性体。
实施例2
(1)制备聚DOPO-ITA-戊二醇酯:
将21g DOPO置于60ml甲苯中,升温至85℃缓慢搅拌溶解后加入12.64g衣康酸(ITA),升温至110℃反应7小时,反应物冷却至室温后使用四氢呋喃洗涤后进行抽滤,并使用鼓风干燥,得到白色固体,即为DOPO-ITA;
将34g DOPO-ITA、10g 固体新戊二醇(NPG)及10g 含10%水分的液体NPG一次性加入反应釜,加热到100℃精馏除去水分;之后,升温至180℃反应1.5小时,完成预蒸馏,升温至220℃反应3小时完成酯化过程,得到聚DOPO-ITA-戊二醇酯;
(2)制备组分A:
以质量份数计,将45份PTMG-1000、30份二氧化碳基多元醇、20份聚DOPO-ITA-戊二醇酯、5份BDO、0.3份水、0.8份N-甲基咪唑、0.2份双(二甲氨基乙基)醚、0.5份针状纳米二氧化钛、0.5份末端为羧基的受阻酚(3,5-二叔丁基,4-羟基苯基丙酸)、0.1份二月桂酸二丁基锡、0.01份氯化锶、0.02份氯化铑、0.3份匀泡剂加入反应釜中,搅拌均匀后得到组分A;
(3)制备组分B:
以质量份数计,在真空度小于0.06MPa的条件下将52份二氧化碳基多元醇升温至105℃进行脱水;脱水2个小时后,加入48份MDI-50于80℃反应3小时得到预聚体,向预聚体内加入0.015份有机锌和0.02份有机铋,搅拌均匀后得到组分B;
(4)制备阻尼抗疲劳老化二氧化碳基聚氨酯弹性体:
将组分A和组分B分别加热到40℃后按照1:0.95的质量比例混合,在1500~2000r/min的转速下搅拌10~15s后浇筑到模具中,在65℃的模具中固化12min,得到所述二氧化碳基聚氨酯弹性体。
实施例3
(1)制备聚DOPO-ITA-戊二醇酯:
将22g DOPO置于70ml甲苯中,升温至85℃缓慢搅拌溶解后加入13.24g衣康酸(ITA),升温至110℃反应7小时,反应物冷却至室温后使用四氢呋喃洗涤后进行抽滤,并使用鼓风干燥,得到白色固体,即为DOPO-ITA;
将35g DOPO-ITA、10.6g 固体新戊二醇(NPG)及10.6g 含10%水分的液体NPG一次性加入反应釜,加热到100℃精馏除去水分;之后,升温至180℃反应1.5小时,完成预蒸馏,升温至220℃反应3小时完成酯化过程,得到聚DOPO-ITA-戊二醇酯;
(2)制备组分A:
以质量份数计,将58份PTMG-1000、28份二氧化碳基多元醇、10份聚DOPO-ITA-戊二醇酯、4份BDO、0.5份水、0.5份N-甲基咪唑、0.15份双(二甲氨基乙基)醚、0.5份针状纳米二氧化钛、0.4份末端为羧基的受阻酚(3,5-二叔丁基,4-羟基苯基戊酸)、0.3份二月桂酸二丁基锡、0.007份氯化锶、0.03份氯化铑、0.2份匀泡剂加入反应釜中,搅拌均匀后得到组分A;
(3)制备组分B:
以质量份数计,在真空度小于0.06MPa的条件下将50份二氧化碳基多元醇升温至105℃进行脱水;脱水2个小时后,加入50份MDI-50于80℃反应3小时得到预聚体,向预聚体内加入0.01份有机锌和0.015份有机铋,搅拌均匀后得到组分B;
(4)制备阻尼抗疲劳老化二氧化碳基聚氨酯弹性体:
将组分A和组分B分别加热到40℃后按照1:1.1的质量比例混合,在1500~2000r/min的转速下搅拌10~15s后浇筑到模具中,在65℃的模具中固化14min,得到所述二氧化碳基聚氨酯弹性体。
对比例1
(1)制备聚DOPO-ITA-戊二醇酯:
将21.6g DOPO置于65ml甲苯中,升温至85℃缓慢搅拌溶解后加入13g衣康酸(ITA),升温至110℃反应7小时,反应物冷却至室温后使用四氢呋喃洗涤后进行抽滤,并使用鼓风干燥,得到白色固体,即为DOPO-ITA;
将34.6g DOPO-ITA、10.4g 固体新戊二醇(NPG)及10.4g 含10%水分的液体NPG一次性加入反应釜,加热到100℃精馏除去水分;之后,升温至180℃反应1.5小时,完成预蒸馏,升温至220℃反应3小时完成酯化过程,得到聚DOPO-ITA-戊二醇酯;
(2)制备组分A1:
以质量份数计,将85份二氧化碳基多元醇、12份聚DOPO-ITA-戊二醇酯、3份BDO、0.4份水、0.7份N-甲基咪唑、0.1份双(二甲氨基乙基)醚、0.5份针状纳米二氧化钛、0.2份末端为羧基的受阻酚(3,5-二叔丁基,4-羟基苯基甲酸)、0.2份二月桂酸二丁基锡、0.005份氯化锶、0.025份氯化铑、0.5份匀泡剂加入反应釜中,搅拌均匀后得到组分A1;
(3)制备组分B1:
以质量份数计,在真空度小于0.06MPa的条件下将55份二氧化碳基多元醇升温至105℃进行脱水;脱水2个小时后,加入45份MDI-50于80℃反应3小时得到预聚体,向预聚体内加入0.02份有机锌和0.01份有机铋,搅拌均匀后得到组分B;
(4)制备产品:
将组分A1和组分B1分别加热到40℃后按照1:1的质量比例混合,在1500~2000r/min的转速下搅拌10~15s后浇筑到模具中,在65℃的模具中固化15min,得到所述二氧化碳基聚氨酯弹性体。
对比例2
(1)制备聚DOPO-ITA-戊二醇酯:
将21.6g DOPO置于65ml甲苯中,升温至85℃缓慢搅拌溶解后加入13g衣康酸(ITA),升温至110℃反应7小时,反应物冷却至室温后使用四氢呋喃洗涤后进行抽滤,并使用鼓风干燥,得到白色固体,即为DOPO-ITA;
将34.6g DOPO-ITA、10.4g 固体新戊二醇(NPG)及10.4g 含10%水分的液体NPG一次性加入反应釜,加热到100℃精馏除去水分;之后,升温至180℃反应1.5小时,完成预蒸馏,升温至220℃反应3小时完成酯化过程,得到聚DOPO-ITA-戊二醇酯;
(2)制备组分A2:
以质量份数计,将85份PTMG-1000、12份聚DOPO-ITA-戊二醇酯、3份BDO、0.4份水、0.7份N-甲基咪唑、0.1份双(二甲氨基乙基)醚、0.5份针状纳米二氧化钛、0.2份末端为羧基的受阻酚(3,5-二叔丁基,4-羟基苯基甲酸)、0.2份二月桂酸二丁基锡、0.005份氯化锶、0.025份氯化铑、0.5份匀泡剂加入反应釜中,搅拌均匀后得到组分A2;
(3)制备组分B2:
以质量份数计,在真空度小于0.06MPa的条件下将55份PTMG-2000升温至105℃进行脱水;脱水2个小时后,加入45份MDI-50于80℃反应3小时得到预聚体,向预聚体内加入0.02份有机锌和0.01份有机铋,80℃反应3小时,搅拌均匀后得到组分B2;
(4)制备产品:
将组分A2和组分B2分别加热到40℃后按照1:1的质量比例混合,在1500~2000r/min的转速下搅拌10~15s后浇筑到模具中,在65℃的模具中固化15min,得到所述二氧化碳基聚氨酯弹性体。
对比例3
(1)制备聚DOPO-ITA-戊二醇酯:
将21.6g DOPO置于65ml甲苯中,升温至85℃缓慢搅拌溶解后加入13g衣康酸(ITA),升温至110℃反应7小时,反应物冷却至室温后使用四氢呋喃洗涤后进行抽滤,并使用鼓风干燥,得到白色固体,即为DOPO-ITA;
将34.6g DOPO-ITA、10.4g 固体新戊二醇(NPG)及10.4g 含10%水分的液体NPG一次性加入反应釜,加热到100℃精馏除去水分;之后,升温至180℃反应1.5小时,完成预蒸馏,升温至220℃反应3小时完成酯化过程,得到聚DOPO-ITA-戊二醇酯;
(2)制备组分A3:
以质量份数计,将85份PTMG-1000、12份聚DOPO-ITA-戊二醇酯、3份BDO、0.4份水、0.7份N-甲基咪唑、0.1份双(二甲氨基乙基)醚、0.5份针状纳米二氧化钛、0.2份末端为羧基的受阻酚(3,5-二叔丁基,4-羟基苯基甲酸)、0.2份二月桂酸二丁基锡、0.005份氯化锶、0.025份氯化铑、0.5份匀泡剂加入反应釜中,搅拌均匀后得到组分A3;
(3)制备组分B3:
以质量份数计,在真空度小于0.06MPa的条件下将55份二氧化碳基多元醇升温至105℃进行脱水;脱水2个小时后,加入45份MDI-50于80℃反应3小时得到预聚体,向预聚体内加入0.02份有机锌和0.01份有机铋,搅拌均匀后得到组分B;
(4)制备产品:
将组分A3和组分B3分别加热到40℃后按照1:1的质量比例混合,在1500~2000r/min的转速下搅拌10~15s后浇筑到模具中,在65℃的模具中固化15min,得到所述二氧化碳基聚氨酯弹性体。
对比例4
(1)制备组分A4:
以质量份数计,将72份PTMG-1000、25份二氧化碳基多元醇、3份BDO、0.4份水、0.7份N-甲基咪唑、0.1份双(二甲氨基乙基)醚、0.5份针状纳米二氧化钛、0.2份末端为羧基的受阻酚(3,5-二叔丁基,4-羟基苯基甲酸)、0.2份二月桂酸二丁基锡、0.005份氯化锶、0.025份氯化铑、0.5份匀泡剂加入反应釜中,搅拌均匀后得到组分A4;
(2)制备组分B4:
以质量份数计,在真空度小于0.06MPa的条件下将55份二氧化碳基多元醇升温至105℃进行脱水;脱水2个小时后,加入45份MDI-50于80℃反应3小时得到预聚体,向预聚体内加入0.02份有机锌和0.01份有机铋,搅拌均匀后得到组分B4;
(4)制备产品:
将组分A4和组分B4分别加热到40℃后按照1:1的质量比例混合,在1500~2000r/min的转速下搅拌10~15s后浇筑到模具中,在65℃的模具中固化15min,得到所述二氧化碳基聚氨酯弹性体。
对比例5
(1)制备聚DOPO-ITA-戊二醇酯:
将21.6g DOPO置于65ml甲苯中,升温至85℃缓慢搅拌溶解后加入13g衣康酸(ITA),升温至110℃反应7小时,反应物冷却至室温后使用四氢呋喃洗涤后进行抽滤,并使用鼓风干燥,得到白色固体,即为DOPO-ITA;
将34.6g DOPO-ITA、10.4g 固体新戊二醇(NPG)及10.4g 含10%水分的液体NPG一次性加入反应釜,加热到100℃精馏除去水分;之后,升温至180℃反应1.5小时,完成预蒸馏,升温至220℃反应3小时完成酯化过程,得到聚DOPO-ITA-戊二醇酯;
(2)制备组分A5:
以质量份数计,将60份PTMG-1000、25份二氧化碳基多元醇、12份聚DOPO-ITA-戊二醇酯、3份BDO、0.4份水、0.7份N-甲基咪唑、0.1份双(二甲氨基乙基)醚、0.5份纳米二氧化钛、0.2份末端为羧基的受阻酚(3,5-二叔丁基,4-羟基苯基甲酸)、0.2份二月桂酸二丁基锡、0.005份氯化锶、0.025份氯化铑、0.5份匀泡剂加入反应釜中,搅拌均匀后得到组分A5;
(3)制备组分B5:
以质量份数计,在真空度小于0.06MPa的条件下将55份二氧化碳基多元醇升温至105℃进行脱水;脱水2个小时后,加入45份MDI-50于80℃反应3小时得到预聚体,向预聚体内加入0.02份有机锌和0.01份有机铋,搅拌均匀后得到组分B;
(4)制备产品:
将组分A5和组分B5分别加热到40℃后按照1:1的质量比例混合,在1500~2000r/min的转速下搅拌10~15s后浇筑到模具中,在65℃的模具中固化15min,得到所述二氧化碳基聚氨酯弹性体。
对比例6:
(1)制备组分A6:
以质量份数计,将72份PTMG-1000、25份高活性聚醚多元醇(6000分子量,3官能度)、3份BDO、0.4份水、0.7份N-甲基咪唑、0.1份双(二甲氨基乙基)醚、0.5份纳米二氧化钛、0.2份末端为羧基的受阻酚(3,5-二叔丁基,4-羟基苯基甲酸)、0.2份二月桂酸二丁基锡、0.005份氯化锶、0.025份氯化铑、0.5份匀泡剂加入反应釜中,搅拌均匀后得到组分A6;
(2)制备组分B6:
以质量份数计,在真空度小于0.06MPa的条件下将55份PTMG-2000升温至105℃进行脱水;脱水2个小时后,加入45份MDI-50于80℃反应3小时得到预聚体,向预聚体内加入0.02份有机锌和0.01份有机铋搅拌均匀后得到组分B6;
(3)制备产品:
将组分A6和组分B6分别加热到40℃后按照1:1的质量比例混合,在1500~2000r/min的转速下搅拌10~15s后浇筑到模具中,在65℃的模具中固化15min,得到所述二氧化碳基聚氨酯弹性体。
效果例1:
对实施例1制备的聚氨酯弹性体和对比例6制备的产品(普通PTMG-MDI型聚氨酯)进行AFM测试,对实施例1制备的聚氨酯弹性体进行SEM测试,见图1-图3。
由图1和图2可知,相较于普通PTMG-MDI型聚氨酯,本申请得到的聚氨酯弹性体平均粗糙度Sa从17nm变为3nm,微相分离程度更高。
由图3可知,本发明制备的聚氨酯弹性体泡孔小且均匀,泡孔为闭孔。
效果例2:
按照相应的标准分别对实施例1-实施例3所制备的聚氨酯弹性体以及对比例1-对比例6所制备的产品进行各种性能测试,测试结果详见表1;其中,密度测试参照标准GB/T1033.1-2008,拉伸强度以及断裂伸长率测试参照标准GB/T1040.3-2006,静刚度测试参照标准TB/T3395.1,压缩永久变形率测试参照标准GB/T10653(70°C,22h,30%压缩),载荷300万次疲劳试验参照标准TB/T3395.1附录C(23±2°C保温24h,循环载荷20KN~80KN,加载频率4Hz±1Hz,荷载循环3×106次),闭孔率测试参照标准GBT10799-2008。
表1
Figure 224784DEST_PATH_IMAGE003

Claims (7)

1.一种阻尼抗疲劳老化二氧化碳基聚氨酯弹性体,其特征在于,其由组分A和组分B按1:(0.95-1.10)的质量比例混合得到;
组分A以质量份数计,包括:PTMG-1000 45~60份、二氧化碳基多元醇 25~30份、聚DOPO-ITA-戊二醇酯 10~20份、BDO 3~5份、水 0.3~0.5份、N-甲基咪唑 0.5~0.8份、双(二甲氨基乙基)醚 0.1~0.2份、针状纳米二氧化钛 0.5份、末端为羧基的受阻酚 0.2~0.5份、二月桂酸二丁基锡0.1~0.3份、氯化锶0.005~0.01份、氯化铑0.02~0.03份、匀泡剂 0.2~0.5份;
组分B以质量份数计,包括:预聚体、有机锌和有机铋,其中,所述预聚体由50~55份二氧化碳基多元醇与45~50份MDI-50在80~90℃下反应2~3小时得到,有机锌 0.01~0.02份、有机铋 0.01~0.02份;
所述组分A和组分B中的二氧化碳基多元醇的分子量为2000~3000,官能度为2;所述组分A中的聚DOPO-ITA-戊二醇酯的反应方程式如下:
第一步化学方程式:
Figure QLYQS_1
第二步化学方程式为:
Figure QLYQS_2
2.根据权利要求1所述的一种阻尼抗疲劳老化二氧化碳基聚氨酯弹性体,其特征在于,包括下述步骤:
(1)将DOPO置于甲苯中,升温至85℃缓慢搅拌溶解后加入衣康酸ITA,升温至110℃反应7小时后冷却至室温抽滤得到白色固体,即为DOPO-ITA;
(2)将DOPO-ITA、固体新戊二醇NPG及含10%水分的液体新戊二醇NPG加入反应釜中,加热到100℃精馏除去水分;之后,升温至180℃反应1.5小时完成预蒸馏,再升温至220℃反应3小时完成酯化过程,得到聚DOPO-ITA-戊二醇酯。
3.根据权利要求2所述的一种阻尼抗疲劳老化二氧化碳基聚氨酯弹性体,其特征在于,步骤(1)中,将21~22g DOPO置于60~70mL甲苯中,升温至85℃缓慢搅拌溶解后加入12~14g衣康酸ITA;
步骤(2)中加入34~35g DOPO-ITA、10~11g 固体新戊二醇NPG及10~11g 含10%水分的液体新戊二醇NPG。
4.根据权利要求1所述的一种阻尼抗疲劳老化二氧化碳基聚氨酯弹性体,其特征在于,所述组分A中的针状纳米二氧化钛的直径为10-100nm,长度与直径之比为30-100。
5.根据权利要求1所述的一种阻尼抗疲劳老化二氧化碳基聚氨酯弹性体,其特征在于,所述组分A中的末端为羧基的受阻酚选自3,5-二叔丁基-4-羟基苯基甲酸、3,5-二叔丁基-4-羟基苯基丙酸、3,5-二叔丁基-4-羟基苯基戊酸中的任意一种。
6.根据权利要求1所述的一种阻尼抗疲劳老化二氧化碳基聚氨酯弹性体,其特征在于,所述组分A中的匀泡剂为水溶性硅油。
7.一种如权利要求1~6任一项所述的阻尼抗疲劳老化二氧化碳基聚氨酯弹性体的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)制备聚DOPO-ITA-戊二醇酯:
将21~22g DOPO置于60~70mL甲苯中,升温至85℃缓慢搅拌溶解后加入12~14g衣康酸ITA,升温至110℃反应7小时,冷却至室温使用四氢呋喃洗涤后抽滤,并使用鼓风干燥后得到DOPO-ITA;
将34~35g DOPO-ITA、10~11g 固体新戊二醇NPG及10~11g 含10%水分的液体新戊二醇NPG一次性加入反应釜,加热到100℃精馏除去水分;之后,升温至180℃反应1.5小时完成预蒸馏,再升温至220℃反应3小时完成酯化过程,得到聚DOPO-ITA-戊二醇酯;
(2)制备组分A:
将PTMG-1000、二氧化碳基多元醇、聚DOPO-ITA-戊二醇酯、BDO、水、N-甲基咪唑、双(二甲氨基乙基)醚、针状纳米二氧化钛、末端为羧基的受阻酚、二月桂酸二丁基锡、氯化锶、氯化铑、匀泡剂按比例加入反应釜中,搅拌均匀后得到组分A;
(3)制备组分B:
在真空度小于0.06MPa的条件下按比例将二氧化碳基多元醇升温至105℃进行脱水;脱水2个小时后加入MDI-50于80~90℃反应2~3小时得到预聚体,向预聚体内加入有机锌和有机铋搅拌均匀后得到组分B;
(4)制备阻尼抗疲劳老化二氧化碳基聚氨酯弹性体:
将组分A和组分B分别加热到40℃后按照1:(0.95-1.10)的质量比例混合,在1500~2000r/min的转速下搅拌10~15s后浇筑到模具中,在65℃的模具中固化12~15min,得到所述阻尼抗疲劳老化二氧化碳基聚氨酯弹性体。
CN202211570135.2A 2022-12-08 2022-12-08 阻尼抗疲劳老化二氧化碳基聚氨酯弹性体及其制备方法 Active CN115991861B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211570135.2A CN115991861B (zh) 2022-12-08 2022-12-08 阻尼抗疲劳老化二氧化碳基聚氨酯弹性体及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211570135.2A CN115991861B (zh) 2022-12-08 2022-12-08 阻尼抗疲劳老化二氧化碳基聚氨酯弹性体及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115991861A CN115991861A (zh) 2023-04-21
CN115991861B true CN115991861B (zh) 2023-06-16

Family

ID=85993238

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211570135.2A Active CN115991861B (zh) 2022-12-08 2022-12-08 阻尼抗疲劳老化二氧化碳基聚氨酯弹性体及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115991861B (zh)

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102066446A (zh) * 2008-04-17 2011-05-18 陶氏环球技术公司 由可再生资源生产聚氨酯弹性体
DE102011118490A1 (de) * 2011-11-11 2013-05-16 Schill + Seilacher "Struktol" Gmbh Halogenfreie, flammfeste Epoxidharz-Zusammensetzungen
CN104277194A (zh) * 2013-07-05 2015-01-14 拜耳材料科技(中国)有限公司 聚氨酯树脂组合物以及由其制备的聚氨酯复合物
CN105111403A (zh) * 2015-09-07 2015-12-02 东莞市吉鑫高分子科技有限公司 一种可微生物降解的热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法
WO2016120399A1 (en) * 2015-01-28 2016-08-04 Repsol, S.A. A thermoplastic polyurethane based on polyether carbonate polyol
CN108997555A (zh) * 2018-07-24 2018-12-14 中国铁道科学研究院集团有限公司金属及化学研究所 一种铁路货车轴向聚氨酯垫及其制备方法和应用
CN111138629A (zh) * 2020-01-15 2020-05-12 广州康狄夫环保科技有限公司 水性聚氨酯乳液、涂料及其制备方法和应用
TWI697512B (zh) * 2019-01-18 2020-07-01 三晃股份有限公司 聚酯二醇、熱塑性聚胺基甲酸酯及其成型品
CN111607053A (zh) * 2019-02-26 2020-09-01 三晃股份有限公司 聚酯二醇、热塑性聚胺基甲酸酯及其成型品
CN113897167A (zh) * 2021-11-19 2022-01-07 合肥安利聚氨酯新材料有限公司 一种聚碳酸亚丙酯型聚氨酯胶黏剂及其制备方法与应用
CN115066453A (zh) * 2020-01-29 2022-09-16 波利泰克尼简易股份公司 包括阻燃聚酯的聚酰胺组合物及其制备方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11396575B2 (en) * 2019-09-19 2022-07-26 Sunko Ink Co., Ltd. Polyester polyol, thermoplastic polyurethane and article thereof

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102066446A (zh) * 2008-04-17 2011-05-18 陶氏环球技术公司 由可再生资源生产聚氨酯弹性体
DE102011118490A1 (de) * 2011-11-11 2013-05-16 Schill + Seilacher "Struktol" Gmbh Halogenfreie, flammfeste Epoxidharz-Zusammensetzungen
CN104277194A (zh) * 2013-07-05 2015-01-14 拜耳材料科技(中国)有限公司 聚氨酯树脂组合物以及由其制备的聚氨酯复合物
WO2016120399A1 (en) * 2015-01-28 2016-08-04 Repsol, S.A. A thermoplastic polyurethane based on polyether carbonate polyol
CN105111403A (zh) * 2015-09-07 2015-12-02 东莞市吉鑫高分子科技有限公司 一种可微生物降解的热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法
CN108997555A (zh) * 2018-07-24 2018-12-14 中国铁道科学研究院集团有限公司金属及化学研究所 一种铁路货车轴向聚氨酯垫及其制备方法和应用
TWI697512B (zh) * 2019-01-18 2020-07-01 三晃股份有限公司 聚酯二醇、熱塑性聚胺基甲酸酯及其成型品
CN111607053A (zh) * 2019-02-26 2020-09-01 三晃股份有限公司 聚酯二醇、热塑性聚胺基甲酸酯及其成型品
CN111138629A (zh) * 2020-01-15 2020-05-12 广州康狄夫环保科技有限公司 水性聚氨酯乳液、涂料及其制备方法和应用
CN115066453A (zh) * 2020-01-29 2022-09-16 波利泰克尼简易股份公司 包括阻燃聚酯的聚酰胺组合物及其制备方法
CN113897167A (zh) * 2021-11-19 2022-01-07 合肥安利聚氨酯新材料有限公司 一种聚碳酸亚丙酯型聚氨酯胶黏剂及其制备方法与应用

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
New thermoplastic poly(carbonate-urethane) elastomers;Anna Kultys等;Polish Journal of Chemical Technology;第13卷(第1期);23-30页 *
Recyclable, self-healing itaconic acid-based polyurethane networks with dynamic boronic ester bonds for recoverable adhesion application;Jiawei Li等;polymer;第256卷;125227(1-12)页 *
含磷阻燃型环氧树脂的研究进展;黄丽;孙惠惠;王成忠;;化工进展(第06期);1277-1284页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN115991861A (zh) 2023-04-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101899139A (zh) 一种聚乳酸基高弹性共聚物的制备方法
WO2014136800A1 (ja) 一液湿気硬化型組成物
WO2022041614A1 (zh) 一种微孔可修复tpu薄膜材料及其制备方法
CN112239530A (zh) 一种疏水自愈超弹性聚氨酯弹性体制备的新方法
CN113105600B (zh) 一种硅酸盐/异氰酸酯复合弹性体及其制备方法
CN109721701B (zh) 一种热塑性聚氨酯弹性体组合物及制备方法和用途
CN110511390B (zh) 一种石墨烯末端交联弹性体材料及制备方法
CN115991861B (zh) 阻尼抗疲劳老化二氧化碳基聚氨酯弹性体及其制备方法
CN112961302B (zh) 一种耐高温高湿聚氨酯发泡材料
CN113136017A (zh) 一种具有pH响应与自愈合性能的聚氨酯及其制备方法
JP2024055880A (ja) テレケリックポリウレタン、その調製方法及び使用
KR101222112B1 (ko) 해체성 폴리우레탄 접착제의 조성물 및 이의 해체방법
CN115232591B (zh) 反应型聚氨酯热熔胶及其制备方法
CN110527065A (zh) 一种高性能聚氨酯阻尼材料及其一步法制备方法
CN114752208A (zh) 一种高介电常数高分子薄膜材料及其制备方法
CN111019081B (zh) 一种pu连续发泡运动垫的生产工艺
CN110819074B (zh) 一种石墨烯复合材料的制备方法
JPH07330856A (ja) 熱可塑性ポリウレタン及びその製造方法
CN111763417A (zh) 一种纳米二氧化钛填充热塑性聚氨酯/氯丁橡胶共混物复合材料及其制备方法
CN112851980B (zh) 一种回收碳纤维增强热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法
CN117551413B (zh) 一种尼龙粘接用聚氨酯热熔胶及其制备方法
CN110684501B (zh) 聚氨酯硬泡粉末填充单组份聚氨酯密封胶及其制备方法
CN113881034B (zh) 一种聚氨酯制品用偶联剂及其合成方法
CN113227201B (zh) 聚亚烷基醚二醇组合物和使用了该组合物的聚氨酯的制造方法
CN117624538A (zh) 一种能重复回收的超高性能透明自修复聚氨酯-脲薄膜及制备方法

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