CN116143988A - 一种耐低温聚氨酯密封材料及其制备方法和应用 - Google Patents
一种耐低温聚氨酯密封材料及其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116143988A CN116143988A CN202310167482.9A CN202310167482A CN116143988A CN 116143988 A CN116143988 A CN 116143988A CN 202310167482 A CN202310167482 A CN 202310167482A CN 116143988 A CN116143988 A CN 116143988A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- mass
- parts
- sealing material
- resistant polyurethane
- polyurethane sealing
- 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.)
- Pending
Links
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
- C08G18/65—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
- C08G18/6633—Compounds of group C08G18/42
- C08G18/6637—Compounds of group C08G18/42 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38
- C08G18/664—Compounds of group C08G18/42 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38 with compounds of group C08G18/3203
-
- 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
- C08G18/30—Low-molecular-weight compounds
- C08G18/32—Polyhydroxy compounds; Polyamines; Hydroxyamines
- C08G18/3203—Polyhydroxy compounds
- C08G18/3206—Polyhydroxy compounds aliphatic
-
- 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
- C08G18/42—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
-
- 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
- C08G18/63—Block or graft polymers obtained by polymerising compounds having carbon-to-carbon double bonds on to polymers
- C08G18/631—Block or graft polymers obtained by polymerising compounds having carbon-to-carbon double bonds on to polymers onto polyesters and/or polycarbonates
-
- 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
- C08G18/63—Block or graft polymers obtained by polymerising compounds having carbon-to-carbon double bonds on to polymers
- C08G18/635—Block or graft polymers obtained by polymerising compounds having carbon-to-carbon double bonds on to polymers onto unsaturated polymers
-
- 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
- C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
- C08G18/72—Polyisocyanates or polyisothiocyanates
- C08G18/74—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic
- C08G18/76—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic
- C08G18/7614—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing only one aromatic ring
-
- 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
- C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
- C08G18/72—Polyisocyanates or polyisothiocyanates
- C08G18/74—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic
- C08G18/76—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic
- C08G18/7657—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing two or more aromatic rings
- C08G18/7664—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing two or more aromatic rings containing alkylene polyphenyl groups
- C08G18/7671—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing two or more aromatic rings containing alkylene polyphenyl groups containing only one alkylene bisphenyl 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
- C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
- C08G18/72—Polyisocyanates or polyisothiocyanates
- C08G18/74—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic
- C08G18/76—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic
- C08G18/7657—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing two or more aromatic rings
- C08G18/7678—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing two or more aromatic rings containing condensed aromatic rings
Abstract
本发明提供一种耐低温聚氨酯密封材料及其制备方法和应用,包括以下质量份的组分:烯基单体接枝聚酯多元醇20‑50质量份、聚酯多元醇60‑100质量份、异氰酸酯30‑70质量份、扩链剂5‑20质量份、催化剂0.2‑0.8质量份。本发明制备的耐低温聚氨酯密封材料,具有好的耐水解性能(高的拉伸强度保持率和断裂伸长率保持率)、好的耐低温性能(低的降低玻璃化温度),以及高的回弹率、低的磨耗量。
Description
技术领域
本发明属于聚氨酯密封件技术领域,具体涉及一种耐低温聚氨酯密封材料及其制备方法和应用。
背景技术
聚氨酯(PU)是一种高分子化合物。由于聚氨酯材料具有良好的界面粘附能力和粘接性能,同时还具有伸长率大、弹性好、耐磨、耐候性优良、低温韧性、使用寿命长等特性。从而使得聚氨酯材料制成的聚氨酯塑料、聚氨酯纤维、聚氨酯橡胶及聚氨酯弹性体等产品在家居领域、建筑领域、日用品领域、交通领域、家电领域得到广泛使用。
随着我国液压气动行业的发展,密封件的用量不断递增,由于聚氨酯弹性体结构中含有极强的极性基团使得聚氨酯弹性体在分子内部以及分子之间可以形成氢键,在氢键的作用下,聚氨酯弹性体内部可以产生物理交联,而使得聚氨酯弹性体具有优异的耐磨性能、机械性能、抗撕裂性能、耐油性能,而在液压与控制系统中广泛用于作为密封件材料。
聚氨酯弹性体是一种嵌段聚合物,其分子链一般由两部分组成,在常温下,一部分处于高弹态,称为软段;另一部分处于玻璃态或结晶态,称为硬段。一般由聚合物多元醇柔性长链构成软段,所用的聚氨酯多元醇通常有聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚烯烃多元醇等品种。
其中,聚酯多元醇制成的聚酯型聚氨酯材料内部不仅硬段间能够形成氢键,而且软段上的极性基团也能部分的与硬段上的极性基团形成氢键,使硬段相能更均匀的分布于软段相中,起到弹性交联点的作用,且制得的聚酯型聚氨酯材料的强度、耐油性、热氧老化性均比聚醚型聚氨酯材料的性能高,价格适中,而广泛作为聚酯型聚氨酯材料的原料,但是聚酯多元醇制成的聚酯型聚氨酯材料还存在耐水解性差、耐低温性能差等缺点。因此,如何提高聚酯型聚氨酯的耐水解性、耐低温性能是本发明亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐低温聚氨酯密封材料及其制备方法和应用,以解决上述背景技术中提出的如何提高聚酯型聚氨酯的耐水解性、耐低温性能的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一方面,本发明提供了一种耐低温聚氨酯密封材料,包括以下质量份的组分:烯基单体接枝聚酯多元醇20-50(例如,可以为20、30、40或50中的一种)质量份、聚酯多元醇60-100(例如,可以为60、70、80、90或100中的一种)质量份、异氰酸酯30-70(例如,可以为30、35、40、50、60或70中的一种)质量份、扩链剂5-20(例如,可以为5、10、15或20中的一种)质量份、催化剂0.2-0.8(例如,可以为0.2、0.4、0.6或0.8中的一种)质量份。
作为进一步的改进,所述聚酯多元醇为聚酯二元醇,且聚酯二元醇的分子量为600-2000(例如,可以为600、800、1000、1200、1500或2000中的一种),聚酯二元醇例如可以由三菱化学公司提供。
作为进一步的改进,所述异氰酸酯为二异氰酸酯,二异氰酸酯为1,5-萘二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或两种,1,5-萘二异氰酸酯例如可以为日本三井的Cosmonate ND提供,对苯二异氰酸酯例如可以由浙江丽水有邦化工有限公司提供,二苯基甲烷二异氰酸酯例如可以由日本东曹株式会社提供。
作为进一步的改进,所述扩链剂为1,4-丁二醇、1,6-已二醇、新戊二醇、二乙基甲苯二胺、二甲硫基甲苯二胺中的至少一种,扩链剂例如可以由三菱化学公司提供。
作为进一步的改进,所述催化剂为丁基氧化锡、二丁酸二丁基锡、二丁酸二甲基锡、二丁酸二辛基锡、二乙酸二丁基锡中的至少一种,催化剂例如可以由陶氏化学公司提供。
作为进一步的改进,烯基单体接枝聚酯多元醇的制备方法,包括以下步骤:向反应釜中加入20-40(例如,可以为20、21、25、30、35或40中的一种)质量份烯基单体、60-90(例如,可以为60、70、80或90中的一种)质量份的聚酯多元醇和1-3(例如,可以为1、1.5、2、2.5或3中的一种)质量份的引发剂、0.5-1(例如,可以为0.5、0.6、0.7、0.8、0.9或1中的一种)质量份催化剂进行反应,反应温度为100-120(例如,可以为100、105、110、115或120中的一种)℃,反应时间为1-3h,制得烯基单体接枝聚酯多元醇。
作为进一步的改进,所述烯基单体包括苯乙烯、丙烯腈和甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷接枝氯化聚乙烯,且苯乙烯、丙烯腈和甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷接枝氯化聚乙烯的质量比为(0.5-1):(1-2):(5-10)(例如,可以为0.5:1:5、0.5:2:5、0.5:1:8、0.5:2:8、1:1:5、1:1:7、1:1.5:6或1:2:10中的一种),苯乙烯、丙烯腈例如可以由无锡惠梦圆化工有限公司提供。
作为进一步的改进,引发剂为偶氮二异丁腈或过氧化苯甲酰中的至少一种,引发剂例如可以由德国巴斯夫提供。
作为进一步的改进,甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷接枝氯化聚乙烯的制备方法,包括以下步骤:
A)向反应釜中加入90-120(例如,可以为90、95、100、105、110或120中的一种)质量份的氯化聚乙烯、1-2(例如,可以为1、1.2、1.5、1.8或2中的一种)质量份氯化四乙胺进行混合,混合温度为60-90(例如,可以为60、70、80或90中的一种)℃,混合时间为2-3h;
B)向步骤A)中继续加入30-60(例如,可以为30、35、40、45、50或60中的一种)质量份甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、2-3(例如,可以为2、2.2、2.5、2.8或3中的一种)质量份硬脂酸酰胺、0.5-2(例如,可以为0.5、0.8、1、1.5或2中的一种)质量份抗氧剂1010充分混合,并置于挤出机中挤出,制得甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷接枝氯化聚乙烯。
氯化聚乙烯例如可以由杭州宇先化工有限公司提供;氯化四乙胺例如可以由山东新动能化学有限公司提供;甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷例如可以由东莞山一塑化实力供应商提供,货号为KH-570;硬脂酸酰胺例如可以由英国禾大(CRODA)提供;抗氧剂1010例如可以由德国巴斯夫提供。
另一方面,本发明还提供了耐低温聚氨酯密封材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)将烯基单体接枝聚酯多元醇、聚酯多元醇、异氰酸酯和催化剂在70-90(例如,可以为70、75、80、85或90中的一种)℃反应2-4h,得到聚氨酯预聚物;
(2)向步骤(1)中加入扩链剂进行混合反应,混合时间为2-4h,然后将混合物浇注到模具中,在90-110(例如,可以为90、95、100、105或110中的一种)℃下进行固化,固化1-3h后脱模,然后在100-120(例如,可以为100、105、110、115或120中的一种)℃下硫化5-8h,得到耐低温聚氨酯密封材料。
另一方面,本发明还提供了一种自润滑聚氨酯弹性体材料在制备液压密封件中的应用。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明制备的耐低温聚氨酯密封材料,具有好的耐水解性能(高的拉伸强度保持率和断裂伸长率保持率)、好的耐低温性能(低的降低玻璃化温度),以及高的回弹率、低的磨耗量。
具体实施方式
以下将结合具体实施方案来说明本发明。需要说明的是,下面的实施例为本发明的示例,仅用来说明本发明,而不用来限制本发明。在不偏离本发明主旨或范围的情况下,可进行本发明构思内的其他组合和各种改良。
实施例1:
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷接枝氯化聚乙烯的制备方法,包括以下步骤:
A)向反应釜中加入90质量份的氯化聚乙烯、1.5质量份氯化四乙胺进行混合,混合温度为70℃,混合时间为2.5h;
B)向步骤A)中继续加入35质量份甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、2.5质量份硬脂酸酰胺、1质量份抗氧剂1010充分混合,并置于挤出机中挤出,制得甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷接枝氯化聚乙烯。
烯基单体接枝聚酯二元醇的制备方法,包括以下步骤:
向反应釜中加入5质量份苯乙烯、5质量份丙烯腈和25质量份甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷接枝氯化聚乙烯、80质量份的聚酯二元醇和2质量份的偶氮二异丁腈、0.8质量份二丁酸二辛基锡进行反应,反应温度为110℃,反应时间为2h,制得烯基单体接枝聚酯二元醇。
耐低温聚氨酯密封材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)将20质量份烯基单体接枝聚酯二元醇、90质量份聚酯二元醇、40质量份1,5-萘二异氰酸酯、5质量的邻苯二甲酸丁苄酯和0.6质量份的二丁酸二辛基锡在80℃条件下反应2.5h,得到聚氨酯预聚物;
(2)向步骤(1)中加入10质量份的1,4-丁二醇进行混合反应,混合时间为3h,然后将混合物浇注到模具中,在100℃下进行固化,固化2h后脱模,然后在120℃下硫化6h,得到耐低温聚氨酯密封材料,其中,本实施例使用的聚酯二元醇的分子量为800。
实施例2:
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷接枝氯化聚乙烯的制备方法,包括以下步骤:
A)向反应釜中加入90质量份的氯化聚乙烯、1质量份氯化四乙胺进行混合,混合温度为70℃,混合时间为2h;
B)向步骤A)中继续加入40质量份甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、2.5质量份硬脂酸酰胺、1.5质量份抗氧剂1010充分混合,并置于挤出机中挤出,制得甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷接枝氯化聚乙烯。
烯基单体接枝聚酯二元醇的制备方法,包括以下步骤:
向反应釜中加入1质量份苯乙烯、4质量份丙烯腈、16质量份甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷接枝氯化聚乙烯、80质量份的聚酯多元醇和2质量份的过氧化苯甲酰、1质量份二乙酸二丁基锡进行反应,反应温度为110℃,反应时间为2h,制得烯基单体接枝聚酯二元醇。
耐低温聚氨酯密封材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)将25质量份烯基单体接枝聚酯二元醇、90质量份聚酯二元醇、42质量份对苯二异氰酸酯、6质量的邻苯二甲酸丁苄酯和0.5质量份的二丁酸二甲基锡在80℃条件下反应2.5h,得到聚氨酯预聚物;
(2)向步骤(1)中加入15质量份的新戊二醇进行混合反应,混合时间为4h,然后将混合物浇注到模具中,在105℃下进行固化,固化3h后脱模,然后在110℃下硫化6h,得到耐低温聚氨酯密封材料,其中,本实施例使用的聚酯二元醇的分子量为1000。
实施例3:
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷接枝氯化聚乙烯的制备方法,包括以下步骤:
A)向反应釜中加入100质量份的氯化聚乙烯、1质量份氯化四乙胺进行混合,混合温度为80℃,混合时间为2h;
B)向步骤A)中继续加入40质量份甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、2.5质量份硬脂酸酰胺、1.5质量份抗氧剂1010充分混合,并置于挤出机中挤出,制得甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷接枝氯化聚乙烯。
烯基单体接枝聚酯二元醇的制备方法,包括以下步骤:
向反应釜中加入5质量份苯乙烯、5质量份丙烯腈和25质量份甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷接枝氯化聚乙烯、70质量份的聚酯二元醇、1质量份的偶氮二异丁腈、1质量份的过氧化苯甲酰、0.8质量份催化剂进行反应,反应温度为105℃,反应时间为2h,制得烯基单体接枝聚酯二元醇。
耐低温聚氨酯密封材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)将30质量份烯基单体接枝聚酯二元醇、100质量份聚酯二元醇、35质量份二苯基甲烷二异氰酸酯、5质量的邻苯二甲酸二异丁酯和0.6质量份的二丁酸二甲基锡在75℃条件下反应3h,得到聚氨酯预聚物;
(2)向步骤(1)中加入15质量份的1,6-已二醇进行混合反应,混合时间为4h,然后将混合物浇注到模具中,在105℃下进行固化,固化3h后脱模,然后在115℃下硫化6h,得到耐低温聚氨酯密封材料,其中,本实施例使用的聚酯二元醇的分子量为1200。
实施例4:
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷接枝氯化聚乙烯的制备方法以及烯基单体接枝聚酯多元醇的制备方法同实施例1,使用的组分且各组分质量份数同实施例1。
耐低温聚氨酯密封材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)将40质量份烯基单体接枝聚酯二元醇、80质量份聚酯二元醇、40质量份二苯基甲烷二异氰酸酯、6质量的邻苯二甲酸二异丁酯和0.8质量份的二丁酸二甲基锡在85℃条件下反应2h,得到聚氨酯预聚物;
(2)向步骤(1)中加入20质量份的1,6-已二醇进行混合反应,混合时间为3h,然后将混合物浇注到模具中,在105℃下进行固化,固化3h后脱模,然后在120℃下硫化5h,得到耐低温聚氨酯密封材料,其中,本实施例使用的聚酯二元醇的分子量为2000。
实施例5:
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷接枝氯化聚乙烯的制备方法以及烯基单体接枝聚酯多元醇的制备方法、耐低温聚氨酯密封材料的制备方法同实施例1,使用的组分且各组分质量份数基本同实施例1,区别在于:苯乙烯为5质量份、丙烯腈为10质量份和甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷接枝氯化聚乙烯为20质量份。
实施例6:
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷接枝氯化聚乙烯的制备方法以及烯基单体接枝聚酯多元醇的制备方法、耐低温聚氨酯密封材料的制备方法同实施例1,使用的组分且各组分质量份数基本同实施例1,区别在于:苯乙烯为2.3质量份、丙烯腈为4.6质量份和甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷接枝氯化聚乙烯为28.1质量份。
对比例1:
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷接枝氯化聚乙烯的制备方法以及烯基单体接枝聚酯多元醇的制备方法、耐低温聚氨酯密封材料的制备方法同实施例1,使用的组分且各组分质量份数基本同实施例1,区别在于:将甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷接枝氯化聚乙烯替换成氯化聚乙烯。
对比例2:
耐低温聚氨酯密封材料的制备方法同实施例1,使用的组分且各组分质量份数基本同实施例1,区别在于:不添加烯基单体。
对比例3:
耐低温聚氨酯密封材料的制备方法同实施例1,使用的组分且各组分质量份数基本同实施例1,区别在于:将90质量份聚酯二元醇和20质量份烯基单体接枝聚酯二元醇替换为110质量份聚乙二醇,且使用的聚乙二醇由三菱化学公司提供,分子量为800。
测试方法如下:
耐水解性能测试:温度为70℃,相对湿度为95%,测试周期为168h;
拉伸强度保持率:按照DIN 53504标准测试;
断裂伸长率保持率:按照DIN 53504标准测试。
玻璃化温度:采用德国耐驰公司生产的204型差示扫描量热仪测试。
测试条件:将样品在N2保护下从室温升至180℃,恒温5分钟以消除热历史,降至-70℃后再次升至180℃。
回弹性测试:依据DIN 53512标准测试。
磨耗量测试:依据DIN 53516标准测试。
测试结果见表1,具体如下:
由实施例1、对比例1和对比例2对比可知,在不添加烯基单体接枝聚酯二元醇时,制备得到的耐低温聚氨酯密封材料的耐水解性能差(拉伸强度保持率仅为70%,断裂伸长率保持率仅为68%),且耐低温性能差(玻璃化温度仅为-39℃),而为了提高耐低温聚氨酯密封材料的耐水解性能和较低的玻璃化温度,通过使用烯基单体接枝聚酯二元醇,且烯基单体苯乙烯、丙烯腈、氯化聚乙烯,制备得到的耐低温聚氨酯密封材料的拉伸强度保持率为84%,断裂伸长率保持率为70%,玻璃化温度为-43℃,虽然耐水解性能有所提高,且玻璃化温度有所降低,但仍然满足不了实际需要,本申请通过将氯化聚乙烯替换成甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷接枝氯化聚乙烯制备得到的耐低温聚氨酯密封材料的拉伸强度保持率为92%,断裂伸长率保持率为112%,玻璃化温度为-60℃;由此可知,本发明使用甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷接枝氯化聚乙烯制备的耐低温聚氨酯密封材料,不仅可以具有较好的耐水解性能(高的拉伸强度保持率和断裂伸长率保持率)、较低的降低玻璃化温度,还具有更高的回弹率以及更低的磨耗量。
由实施例1和对比例3对比可知,聚乙二醇替换聚酯二元醇和烯基单体接枝聚酯二元醇制得的聚氨酯密封材料的拉伸强度保持率为86%,断裂伸长率保持率为95%,玻璃化温度为-52℃,且回弹率仅为58%,磨耗量仅为45mm3,而使用本申请的聚酯二元醇和烯基单体接枝聚酯二元醇制得的聚氨酯密封材料的拉伸强度保持率为92%,断裂伸长率保持率为112%,玻璃化温度为-60℃,且回弹率仅为75%,磨耗量仅为21mm3;由此可知,本申请制备的聚酯型聚氨酯密封材料比聚醚型聚氨酯密封材料,不仅具有更好的耐水解性能(高的拉伸强度保持率和断裂伸长率保持率)、更低的玻璃化温度,还具有更高的回弹率以及更低的磨耗量。
由实施例1、实施例5和实施例6对比可知,取烯基单体中苯乙烯为5质量份、丙烯腈为10质量份和甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷接枝氯化聚乙烯为20质量份时,制备得到的耐低温聚氨酯密封材料的拉伸强度保持率为87%,断裂伸长率保持率仅为103%,且玻璃化温度为-57℃,取烯基单体中苯乙烯为2.3质量份、丙烯腈为4.6质量份和甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷接枝氯化聚乙烯为28.1质量份时,制备得到的耐低温聚氨酯密封材料的拉伸强度保持率为88%,断裂伸长率保持率仅为98%,且玻璃化温度为-56℃,而取烯基单体中苯乙烯为5质量份、丙烯腈为5质量份和甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷接枝氯化聚乙烯为25质量份时,制备得到的耐低温聚氨酯密封材料的拉伸强度保持率为92%,断裂伸长率保持率为112%,玻璃化温度为-60℃;由此可知,本发明烯基单体中苯乙烯、丙烯腈和甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷接枝氯化聚乙烯的质量比为(0.5-1):(1-2):(5-10)时,制备的耐低温聚氨酯密封材料,具有更好的耐水解性能(高的拉伸强度保持率和断裂伸长率保持率)、更低的降低玻璃化温度,还具有更高的回弹率以及更低的磨耗量。
由实施例1至实施例4可知,在不同的反应条件下,在烯基单体为苯乙烯、丙烯腈和甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷接枝氯化聚乙烯,且苯乙烯、丙烯腈和甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷接枝氯化聚乙烯的质量比为(0.5-1):(1-2):(5-10)时制备的耐低温聚氨酯密封材料,具有好的耐水解性能(高的拉伸强度保持率和断裂伸长率保持率)、好的耐低温性能(低的降低玻璃化温度),还具有高的回弹率以及低的磨耗量。
综上,本发明制备的耐低温聚氨酯密封材料,具有好的耐水解性能(高的拉伸强度保持率和断裂伸长率保持率)、好的耐低温性能(低的降低玻璃化温度),以及高的回弹率、低的磨耗量。
以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人了解本发明内容并加以实施,并不能以此限制本发明的保护范围,凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种耐低温聚氨酯密封材料,其特征在于:包括以下质量份的组分:烯基单体接枝聚酯多元醇20-50质量份、聚酯多元醇60-100质量份、异氰酸酯30-70质量份、扩链剂5-20质量份、催化剂0.2-0.8质量份。
2.根据权利要求1所述的一种耐低温聚氨酯密封材料,其特征在于:所述聚酯多元醇为聚酯二元醇,且聚酯二元醇的分子量为600-2000。
3.根据权利要求1所述的一种耐低温聚氨酯密封材料,其特征在于:所述异氰酸酯为二异氰酸酯,所述二异氰酸酯为1,5-萘二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的一种耐低温聚氨酯密封材料,其特征在于:所述扩链剂为1,4-丁二醇、1,6-已二醇、新戊二醇、二乙基甲苯二胺、二甲硫基甲苯二胺中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种耐低温聚氨酯密封材料,其特征在于:所述催化剂为丁基氧化锡、二丁酸二丁基锡、二丁酸二甲基锡、二丁酸二辛基锡、二乙酸二丁基锡中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的一种耐低温聚氨酯密封材料,其特征在于:所述烯基单体接枝聚酯多元醇的制备方法,包括以下步骤:向反应釜中加入20-40质量份烯基单体、60-90质量份的聚酯多元醇和1-3质量份的引发剂、0.5-1质量份催化剂进行反应,反应温度为100-120℃,反应时间为1-3h,制得烯基单体接枝聚酯多元醇。
7.根据权利要求6所述的一种耐低温聚氨酯密封材料,其特征在于:所述烯基单体包括苯乙烯、丙烯腈和甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷接枝氯化聚乙烯,且苯乙烯、丙烯腈和甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷接枝氯化聚乙烯的质量比为(0.5-1):(1-2):(5-10)。
8.根据权利要求7所述的一种耐低温聚氨酯密封材料,其特征在于:所述甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷接枝氯化聚乙烯的制备方法,包括以下步骤:
A)向反应釜中加入90-120质量份的氯化聚乙烯、1-2质量份氯化四乙胺进行混合,混合温度为60-90℃,混合时间为2-3h;
B)向步骤A)中继续加入30-60质量份甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、2-3质量份硬脂酸酰胺、0.5-2质量份抗氧剂1010充分混合,并置于挤出机中挤出,制得甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷接枝氯化聚乙烯。
9.权利要求1-8任一项所述的一种耐低温聚氨酯密封材料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
(1)将烯基单体接枝聚酯多元醇、聚酯多元醇、异氰酸酯和催化剂在70-90℃反应2-4h,得到聚氨酯预聚物;
(2)向步骤(1)中加入扩链剂进行混合反应,混合时间为2-4h,然后将混合物浇注到模具中,在90-110℃下进行固化,固化1-3h后脱模,然后在100-120℃下硫化5-8h,得到耐低温聚氨酯密封材料。
10.权利要求1-8任一项所述的耐低温聚氨酯密封材料在制备液压密封件中的应用。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310167482.9A CN116143988A (zh) | 2023-02-27 | 2023-02-27 | 一种耐低温聚氨酯密封材料及其制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310167482.9A CN116143988A (zh) | 2023-02-27 | 2023-02-27 | 一种耐低温聚氨酯密封材料及其制备方法和应用 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116143988A true CN116143988A (zh) | 2023-05-23 |
Family
ID=86356053
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202310167482.9A Pending CN116143988A (zh) | 2023-02-27 | 2023-02-27 | 一种耐低温聚氨酯密封材料及其制备方法和应用 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN116143988A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116589806A (zh) * | 2023-06-19 | 2023-08-15 | 安庆市悦发管业有限公司 | 一种聚氯乙烯新型复合材料及其制备方法 |
-
2023
- 2023-02-27 CN CN202310167482.9A patent/CN116143988A/zh active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116589806A (zh) * | 2023-06-19 | 2023-08-15 | 安庆市悦发管业有限公司 | 一种聚氯乙烯新型复合材料及其制备方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105399917B (zh) | 一种有机硅改性热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法 | |
KR20160012100A (ko) | 저함량 유리 단량체 프리폴리머로 제조된 열가소성 폴리우레탄 | |
CN116143988A (zh) | 一种耐低温聚氨酯密封材料及其制备方法和应用 | |
CN110885550B (zh) | 一种有机硅改性热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法 | |
CN110452354B (zh) | 可逆交联型热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法 | |
CN113105600B (zh) | 一种硅酸盐/异氰酸酯复合弹性体及其制备方法 | |
CN110684174A (zh) | 低硬度1,5-萘二异氰酸酯基聚氨酯弹性体及其制备方法 | |
CN111057208A (zh) | 一种聚烯烃多元醇改性热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法 | |
US11555087B2 (en) | Prepolymer of elastomer material for screw drilling tool and preparation method thereof | |
JP3061817B2 (ja) | ポリオキシペルフルオロアルキレンブロックを含有する架橋性ポリウレタンゴム | |
CN113527629B (zh) | 一种高耐候高性能建筑外墙用改性聚醚树脂及密封胶 | |
CN111875768B (zh) | 一种低回弹、低压缩永久变形的聚氨酯弹性体的制备方法 | |
CN111533868B (zh) | 一种低速实心轮胎用聚氨酯 | |
CN109337355B (zh) | 一种高耐刮热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法 | |
CN106674480B (zh) | Ndi改性mdi基聚氨酯微孔弹性体的制备方法 | |
CN110982042A (zh) | 硬度可调的聚氨酯弹性体的制备方法 | |
CN113755126B (zh) | 胶黏剂及其制备方法和应用 | |
CN108587118B (zh) | 一种具有高尺寸稳定性的工装零部件用tpu材料及其制备方法 | |
CN111607060A (zh) | 高熵聚氨酯及其制备方法 | |
CN109251294A (zh) | 混凝土嵌缝用聚氨酯弹性体组合物及其制备方法 | |
CN112759736A (zh) | 耐高温聚氨酯弹性体及其制备方法 | |
CN113929861B (zh) | 隔热透明低硬度聚氨酯弹性体组合物及其制备方法 | |
CN111016129B (zh) | 一种高物性tpu的生产方法 | |
CN113831492B (zh) | 用于钢轨耗能件的聚氨酯弹性体的制备方法、聚氨酯弹性体及耗能件 | |
CN116284674A (zh) | 一种自润滑聚氨酯弹性体材料及其制备方法和应用 |
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 |