一种改性聚氨基甲酸酯的制备方法
【专利说明】
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种弹性体高分子材料领域，特别涉及一种改性聚氨基甲酸酯的制备方法。
【【背景技术】】
[0002]聚氨基甲酸醋(polyurethane ;以下简称PU)是一种新兴的有机高分子材料，被誉为“第五大塑料”，因其卓越的性能而被广泛应用于国民经济众多领域，采用聚氨基甲酸酯制备的产品应用领域涉及轻工、化工、电子、纺织、医疗、建筑、建材、汽车、国防、航天、航空等。
[0003]随PU工业发展及时代变迀，现代泡沫材料产品已开发多种技术如选用新发泡剂、开发软化/安定助剂、强制发泡冷却技术、变压发泡技术、二氧化碳系统、及异佛尔酮二异氰酸醋(isophorone diisocyanate，以下简称IPDI)系PU泡沫材料及工艺。目前的研宄重心更趋于环保化(无卤材料的选用)、非黄变化、以及高品质化。
[0004]广泛应用于各领域的PU泡沫材料其缺点为耐侯性不佳，容易在高湿度、高热度、强紫外线等条件下产生水解、热裂解、热氧化裂解、与紫外光裂解。PU泡沫材料容易黄变，原因主要分为四种:(I)添加剂移行:添加剂小分子分散于泡沫材料高分子中，会逐渐由泡沫材料内部移行至表面。(2)紫外线照射:太阳光及部分灯光的紫外线引发泡沫材料变色。
(3)氧化氮(NOx)气体曝露:汽车废气含大量氧化氮气体，引发泡沫材料变色。(4)受热。
[0005]使用IPDI等脂肪族异氰酸酯虽可避免黄变，但其反应性低于含芳香族的如MDI或TDI等异氰酸醋。若采用预聚物(prepolymer)作为泡沫材料前体物，两端的异氰酸醋的反应活性会更进一步降低。因此难以藉由脂肪族异氰酸酯的预聚物制作PU泡沫材料。
[0006]在欧洲专利第EP 0423621号，Bridgestone公司将HDI加入聚醚醇于混合溶剂如二甲苯/甲苯/纤维素醚醇(15/25/60)进行反应，再涂布于衣料上。由于反应速率缓慢，需经220°C高温干燥后形成多孔型I3U泡沫材料。
[0007]在美国专利第5147897号，Nisshin公司将HDI与二官能基的多元醇制造成预聚物后发泡。由于未明确揭示交联剂的种类并需较长的固化时间，且因反应性不足难以定性，形成的泡沫材料易萎缩。
【
【发明内容】
】
[0008]本发明旨在提供一种机械性能优异、缓冲性能良好的改性聚氨基甲酸酯的制备方法。
[0009]为实现上述目的，本发明采用以下技术方案:
[0010]一方面，提供一种改性聚氨基甲酸酯的制备方法，包括下述步骤:
[0011]步骤SllO:在搅拌的条件下，将交联剂、稳定剂、发泡剂加入到聚醚多元醇中；
[0012]步骤S120:继续搅拌10?30min后，在持续搅拌的条件下加入纳米粒子，得到纳米粒子混合物；
[0013]步骤S130:将所述纳米粒子混合物与多异氰酸酯按输送比为2:1至5:1喷射混合，发泡反应后得到改性聚氨基甲酸酯。
[0014]一些实施例中，步骤SllO中，还包括将颜料加入到所述聚醚多元醇中，所述颜料为选自酞青绿、氧化铁红、镉黄、钛白粉、色素炭黑中的至少一种。
[0015]一些实施例中，步骤SllO中，所述聚醚多元醇还包括聚合物多元醇，所述聚合物多元醇为选自聚酯多元醇或聚醚多元醇、丁二醇、三羟甲基丙烷中的至少一种。
[0016]—些实施例中，步骤SllO中，所述交联剂为选自二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、三乙醇胺、磷酸中的至少一种。
[0017]一些实施例中，步骤SllO中，所述稳定剂为选自抗氧剂264、抗氧剂1010、抗氧剂1076和水解稳定剂单碳化二亚胺，多碳化二亚胺中的至少一种。
[0018]—些实施例中，步骤SI 10中，所述发泡剂为选自水、正戊烷、环戊烷、HFC — 245fa,HFC - 365mfc中的至少一种。
[0019]一些实施例中，步骤S120中，所述纳米粒子为纳米二氧化娃颗粒，所述纳米二氧化娃颗粒为球形，粒径为200-1000nm。
[0020]一些实施例中，所述交联剂、稳定剂、发泡剂及聚醚多元醇置于配料釜中搅拌，所述配料釜包括搅拌装置，所述搅拌装置为螺带式的搅拌桨。
[0021]—些实施例中，在完成步骤S120后还包括对所述纳米粒子混合物进行超声处理的步骤。
[0022]一些实施例中，步骤S130中，所述多异氰酸酯为选自MD1、TD1、HD1、IPDI中的至少一种。
[0023]采用上述技术方案，本发明的有益效果在于:
[0024]本发明提供的改性聚氨基甲酸酯的制备方法，将聚醚多元醇、交联剂、稳定剂、发泡剂及纳米粒子进行搅拌混合均匀，并按一定的输送比例与多异氰酸酯混合发泡反应得到改性聚氨基甲酸酯，通过上述制备办法得到的改性聚氨基甲酸酯，具有更优异的机械性能和抗冲击性能，可以广泛应用于各种抗冲击领域，上述制备方法简单。
【【附图说明】】
[0025]图1为本发明提供的改性聚氨基甲酸酯的制备方法的步骤流程图。
【【具体实施方式】】
[0026]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0027]此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0028]请参阅图1，本发明提供的一种改性聚氨基甲酸酯的制备方法，包括下述步骤:
[0029]步骤SllO:在搅拌的条件下，将交联剂、稳定剂、发泡剂加入到聚醚多元醇中；
[0030]上述步骤SllO中，还包括将颜料加入到所述聚醚多元醇中，所述颜料为选自酞青绿、氧化铁红、镉黄、钛白粉、色素炭黑中的至少一种；所述聚醚多元醇中还包括聚合物多元醇，所述聚合物多元醇为选自聚酯多元醇或聚醚多元醇、丁二醇、三羟甲基丙烷中的至少一种；所述交联剂为选自二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、三乙醇胺、磷酸中的至少一种；所述稳定剂为选自抗氧剂264、抗氧剂1010、抗氧剂1076和水解稳定剂单碳化二亚胺，多碳化二亚胺中的至少一种；所述发泡剂为选自水、正戊烷、环戊烷、HFC - 245fa，HFC 一 365mfc中的至少一种。
[0031]在本发明较佳实施方式中，所述交联剂、稳定剂、发泡剂及聚醚多元醇置于配料釜中搅拌，所述配料釜包括搅拌装置，所述搅拌装置为螺带式的搅拌桨，在搅拌桨的作用下能够使物料在配料釜里面上下翻滚，加强了物料的搅拌效果。
[0032]具体地，将一定量的聚醚多元醇或聚合物多元醇注入配料釜(A)中，开动搅拌，并把一定量的交联剂、稳定剂、发泡剂、颜料原料加入配料釜(A)，混合搅拌均匀。
[0033]步骤S120:继续搅拌10?30min后，在持续搅拌的条件下加入纳米粒子，得到纳米粒子混合物；
[0034]上述步骤S120中，所述纳米粒子为纳米二氧化娃颗粒，所述纳米二氧化娃颗粒为球形，粒径为200-1000nm。纳米粒子是一种重要的功能材料，纳米二氧化娃粒子和特定的液体配合制备的剪切增稠液体是一种新型功能材料，国际上称STF液体。在高速冲击下，这种液体表观粘度发生巨大的变化，甚至迅速由液相转变成固相，会呈现出固体的抗冲击性能；