CN116143986A - 高性能聚氨酯隔振器及其制备方法 - Google Patents

高性能聚氨酯隔振器及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于聚氨酯技术领域，具体涉及一种高性能聚氨酯隔振器及其制备方法。所述的高性能聚氨酯隔振器，由以下重量份的组分组成：聚四氢呋喃二醇40‑80份；氧化石墨烯0.1‑1份；硅烷偶联剂1‑3份；多异氰酸酯30‑40份；扩链剂20‑30份；抗氧剂3‑5份；紫外线吸收剂3‑5份。(1)本发明通过氧化石墨烯的加入，与聚氨酯预聚体形成聚氨酯嵌段共聚物，使所得产物具有强度好，使用年限长等优点；(2)本发明不仅具有优异的力学强度而且具有较长的使用年限，满足市场对高强度聚氨酯隔振器的需求。(3)本发明高性能聚氨酯隔振器的制备方法，该方法不仅简单易操作，而且制备条件较温和，利于工业化生产。

Description

高性能聚氨酯隔振器及其制备方法
技术领域
本发明属于聚氨酯技术领域，具体涉及一种高性能聚氨酯隔振器及其制备方法。
背景技术
在舰船设备与其安装基座之间安装隔振器是一种有效的、且被各国海军广泛接受的方法，在基座上输入的激发能量暂时由隔振器存储，接着作为小振幅的低频振动传输到设备上，从而达到冲击隔离作用。目前金属橡胶隔振器是舰船上常用的隔振器，其在高低温环境、振动环境、盐雾腐蚀环境等严酷工况下都具备很好的隔振作用。但随着橡胶隔振器使用时间的延长，将出现材料老化、性能劣化的现象，导致橡胶隔振器的使用寿命较短的问题，由于隔振器在更换时存在难度大、费用高、机动性差等问题。因此，亟待研制一种高承载力，耐老化性能优异的低内耗耐疲劳的材料。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种高性能聚氨酯隔振器，其不仅具有优异的力学强度而且具有较长的使用年限，满足市场对高强度聚氨酯隔振器的需求。本发明还提供一种高性能聚氨酯隔振器的制备方法，该方法不仅简单易操作，而且制备条件较温和，利于工业化生产。
本发明所采取的技术方案是：
所述的高性能聚氨酯隔振器，由以下重量份的组分组成：
Figure BDA0004019867910000011
所述的聚四氢呋喃二醇为聚四氢呋喃PTMG 1000或聚四氢呋喃PTMG 2000中的一种或两种。用此多元醇生产的制品固化快、性能好。
聚四氢呋喃二醇优选聚四氢呋喃PTMG 1000 20-40份；聚四氢呋喃PTMG 2000 20-40份。
所述的多异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯MDI-100或1,5-萘二异氰酸酯NDI中的一种或两种，这两种多异氰酸酯的固化速度快，机械性能好。
所述的多异氰酸酯的异氰酸根的含量为8-15％。
所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH550或硅烷偶联剂KH560中的一种或两种。
所述的抗氧剂为抗氧剂1010或抗氧剂2020中的一种或两种，
所述的紫外线吸收剂为紫外线吸收剂UV-9或紫外线吸收剂UV-531中的一种或两种。
所述的高性能聚氨酯隔振器的制备方法为：
(1)将计量好的氧化石墨烯，硅烷偶联剂在聚四氢呋喃二醇(PTMG)中超声分散30-60min使其充分分散，然后将氧化石墨烯/硅烷偶联剂/PTMG混合物移至三口烧瓶中，升温至100-120℃抽真空脱水1.5-2.0h，降温至40-50℃后，加入多异氰酸酯，升温至80-90℃反应2.5-3h，加入抗氧剂和紫外线吸收剂，即合成NCO含量为8-15％的预聚体；
(2)将熔融后的扩链剂加入计量好且升温至80-90℃的预聚体中，快速搅拌均匀，倒入预热好的模具中，100-120℃下固化1-2h后开模，在110-120℃烘箱中继续熟化18-24h即可制得最终产品。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)通过氧化石墨烯的加入，与聚氨酯预聚体形成聚氨酯嵌段共聚物，使所得产物具有强度好，使用年限长等优点；
(2)本发明不仅具有优异的力学强度而且具有较长的使用年限，满足市场对高强度聚氨酯隔振器的需求。
(3)本发明高性能聚氨酯隔振器的制备方法，该方法不仅简单易操作，而且制备条件较温和，利于工业化生产。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步阐述，但其并不限于下列实施例。
实施例和对比例所用原料：
Figure BDA0004019867910000021
Figure BDA0004019867910000031
实施例1
高性能聚氨酯隔振器，由以下重量份的组分组成：
Figure BDA0004019867910000032
制备方法：
(1)将计量好的氧化石墨烯，硅烷偶联剂在聚四氢呋喃二醇(PTMG)中超声分散30min使其充分分散，然后将石墨烯/硅烷偶联剂/PTMG混合物移至三口烧瓶中，升温至120℃抽真空脱水2.0h，降温至55℃后，加入计量的多异氰酸酯，升温至85℃反应3h，加入抗氧剂和紫外线吸收剂，即可合成NCO含量为15％的预聚体；
(2)将熔融后的MOCA加入计量好且升温至80℃的预聚体中，快速搅拌均匀，倒入预热好的模具中，110℃下固化2h后开模，在120℃烘箱中继续熟化18h即可制得最终产品。
实施例2
高性能聚氨酯隔振器，由以下重量份的组分组成：
Figure BDA0004019867910000033
制备方法：
(1)将计量好的氧化石墨烯，硅烷偶联剂在聚四氢呋喃二醇(PTMG)中超声分散30min使其充分分散，然后将石墨烯/硅烷偶联剂/PTMG混合物移至三口烧瓶中，升温至120℃抽真空脱水2.0h，降温至55℃后，加入计量的多异氰酸酯，升温至85℃反应3h，加入抗氧剂和紫外线吸收剂，即可合成NCO含量为12％的预聚体；
(2)将熔融后的MOCA加入计量好且升温至85℃的预聚体中，快速搅拌均匀，倒入预热好的模具中，120℃下固化1h后开模，在115℃烘箱中继续熟化21h即可制得最终产品。
实施例3
高性能聚氨酯隔振器，由以下重量份的组分组成：
Figure BDA0004019867910000041
制备方法：
(1)将计量好的氧化石墨烯，硅烷偶联剂在聚四氢呋喃二醇(PTMG)中超声分散30min使其充分分散，然后将石墨烯/硅烷偶联剂/PTMG混合物移至三口烧瓶中，升温至120℃抽真空脱水2.0h，降温至55℃后，加入计量的多异氰酸酯，升温至85℃反应3h，加入抗氧剂和紫外线吸收剂，即可合成NCO含量为12％的预聚体；
(2)将熔融后的MOCA加入计量好且升温至90℃的预聚体中，快速搅拌均匀，倒入预热好的模具中，110℃下固化1.5h后开模，在110℃烘箱中继续熟化24h即可制得最终产品。
对比例：
Figure BDA0004019867910000042
制备方法：
(1)将计量好的聚四氢呋喃二醇(PTMG)倒至三口烧瓶中，升温至120℃抽真空脱水2.0h，降温至55℃后，加入计量的多异氰酸酯，升温至85℃反应3h，加入抗氧剂和紫外线吸收剂，即可合成NCO含量为12％的预聚体；
(2)将熔融后的MOCA加入计量好且升温至80℃的预聚体中，快速搅拌均匀，倒入预热好的模具中，110℃下固化1h后开模，在110℃烘箱中继续熟化24h即可制得最终产品。
表1为实施例1-3和对比例的测试结果。
表1实施例1-3和对比例的测试结果
项目 拉伸强度/Mpa 断裂伸长率/％ 撕裂强度/KN/M 硬度/邵D
实施例1 69 220 48 76
实施例2 64 265 45 72
实施例3 62 297 41 67
对比例 55 363 38 60

Claims (9)

1.一种高性能聚氨酯隔振器，其特征在于，由以下重量份的原料组成：
Figure FDA0004019867900000011
2.根据权利要求1所述的高性能聚氨酯隔振器，其特征在于，所述的聚四氢呋喃二醇为聚四氢呋喃PTMG 1000或聚四氢呋喃PTMG 2000中的一种或两种。
3.根据权利要求1所述的高性能聚氨酯隔振器，其特征在于，所述的多异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯MDI-100或1,5-萘二异氰酸酯NDI中的一种或两种。
4.根据权利要求1或3所述的高性能聚氨酯隔振器，其特征在于，所述的多异氰酸酯的异氰酸根的含量为8-15％。
5.根据权利要求1所述的高性能聚氨酯隔振器，其特征在于，所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH550或硅烷偶联剂KH560中的一种或两种。
6.根据权利要求1所述的高性能聚氨酯隔振器，其特征在于，所述的抗氧剂为抗氧剂1010或抗氧剂2020中的一种或两种。
7.根据权利要求1所述的高性能聚氨酯隔振器，其特征在于，所述的紫外线吸收剂为紫外线吸收剂UV-9或紫外线吸收剂UV-531中的一种或两种。
8.根据权利要求1所述的高性能聚氨酯隔振器，其特征在于，所述的扩链剂为MOCA或者E300中的一种或两种。
9.一种权利要求1-8任一所述的高性能聚氨酯隔振器的制备方法，其特征在于：步骤乳如下：
(1)将计量好的氧化石墨烯，硅烷偶联剂在聚四氢呋喃二醇(PTMG)中超声分散30～60min使其充分分散，然后将氧化石墨烯/硅烷偶联剂/PTMG混合物移至三口烧瓶中，升温至100-120℃抽真空脱水1.5-2.0h，降温至40-50℃后，加入多异氰酸酯，升温至80-90℃反应2.5-3h，加入抗氧剂和紫外线吸收剂，即合成NCO含量为8-15％的预聚体；
(2)将熔融后的扩链剂加入计量好且升温至80～90℃的预聚体中，快速搅拌均匀，倒入预热好的模具中，100～120℃下固化1～2h后开模，在110～120℃烘箱中继续熟化18～24h即可制得最终产品。
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