酯基团反应性基团的摩尔数]X 100%
[0108] 其中A组分为有机异氰酸酯组分，B组分是指除有机异氰酸酯以外所有的组分。
[0109] 实施例1-3
[0110] 首先将浇注体模具放入160 °C的烘箱中，然后将表1所列的各组分按比例配制，然 后将树脂放入离心搅拌器中混合10分钟，转速1500rpm，接着将树脂倒入模具中，在160°C 下固化10分钟，得到对比实施例1和实施例1-3的聚氨酯树脂基体。
[0111] 表1聚氨酯组合物及其机械性能
[0112]
[0113] 通过比较对比实施例1-2与实施例1-3,说明当引入甲基丙烯酸羟丙酯后，树脂 的凝胶时间大幅度提高，拉伸模量和拉伸强度也得到大幅提高。多元醇占聚氨酯组合物 为28. 3%时，聚氨酯组合物的拉伸强度和模量最高，拉伸断裂伸长率较高，且体积收缩率最 小。对比实施例2中，由于其固化收缩率太大，导致制得的板材弯曲并开裂，无法切割样品。
[0114] 实施例4
[0115] 异氰酸酯组分在室温下抽真空0. l_2h脱去原料中的气泡，多元醇各组分中水分 含量控制在0. 1 %以下，多元醇组分在室温下抽真空0. 1-2h脱去原料中的气泡。然后，将 异氰酸酯组分和多元醇组分（Index 101)根据表2中的配比混合，再加上0. 5%的925H， 0. 5%的BYK 066N和0. 5%的H8006R(相对于异氰酸酯组分和多元醇组分总体的重量比）， 混合均匀后进行监测。可通过每隔一段时间点测定混合物体系的粘度值监测粘度的变化得 到pot-life(可操作时间）值。上述树脂放入浇注体模具，室温固化后，在80°C下再固化2 小时，可得到对比实施例3和实施例4的聚氨酯树脂基体。
[0116] 表2聚氨酯组合物及其机械性能
[0117]
[0118] 通过比较对比实施例3与实施例4,说明当引入甲基丙烯酸羟丙酯后，树脂的凝胶 时间，HDT和pot-life大幅度提高，拉伸模量，拉伸强度和弯曲强度也得到较大提高。通过 比较对比实施例3与实施例4,说明引入甲基丙烯酸羟丙酯后的聚氨酯树脂基体，其综合性 能已经优于普通聚氨酯树脂。
[0119] 实施例5
[0120] 本实施例的聚氨酯复合材料基于对比实施例3和实施例4的聚氨酯组合物通过真 空灌注工艺制备，并测试其性质。
[0121] 操作在玻璃平板上进行：将单轴玻纤布（由萨泰克斯东营有限公司购得，单轴向 玻纤，〇度方向，14EU970-01190-(width)-100000)放置在喷过脱模剂的玻璃平板上表面， 再在上面依次放上脱模布、导流网和真空袋。这个装置的前部与真空相连，后部通过导流管 接入液体树脂中；
[0122] 异氰酸酯组分在室温下抽真空0. l_2h脱去原料中的气泡，多元醇各组分中水分 含量控制在0. 1 %以下，多元醇系统料在室温下抽真空0. 1-2h脱去原料中的气泡。然后，将 异氰酸酯组分和多元醇组分（Index 1. 02)根据表2中的配比混合，再加上0. 5%的925H， 0. 5%的BYK 066N和0. 5%的H8006R(相对于异氰酸酯组分和多元醇组分总体的重量比）， 混合均匀后在真空条件下将其导入前述装置的玻纤布中。待玻纤布被全部浸润后，整个被 全部聚氨酯树脂浸润的体系仍保持在真空状态下，使其在室温固化后，再在80°C下熟化Ih 后脱模，得到玻纤布增强的聚氨酯复合材料。所得聚氨酯复合材料的性能参数如下。
[0123] 本发明聚氨酯复合材料的性能如表3所示。
[0124] 表3 :聚氨酯复合材料的性能
[0125]
[0126] 通过比较对比实施例4与实施例5,说明引入甲基丙烯酸羟丙酯后的聚氨酯树脂 基体制备的复合材料，其机械性能优于现有的聚氨酯树脂制备的复合材料。
【主权项】
1. 一种聚氨酯复合材料，包含聚氨酯树脂基体和增强材料，其中所述聚氨酯树脂基体 通过聚氨酯组合物制备，所述聚氨酯组合物包含： A) 异氰酸酯组分，所述异氰酸酯组分包含一种或多种有机多异氰酸酯； B) 异氰酸酯反应性组分，所述异氰酸酯反应性组分包含： bl) -种或多种有机多元醇，所述有机多元醇的含量为21-60wt. %，基于所述聚氨酯 组合物总重量按IOOwt. %计； b2) -种或多种具有式（I)结构的化合物其中，R1选自氢、甲基或乙基；R 2选自具有2-6个碳原子的亚烷基、2,2_二（4-亚苯 基）_丙烷、1，4_二（亚甲基）苯、1，3_二（亚甲基）苯、1，2_二（亚甲基）苯；η为选自 1-6的整数；以及 C) 自由基反应引发剂； 其中所述聚氨酯树脂基体通过在使聚氨酯组合物同时存在自由基聚合反应和异氰酸 酯基与羟基的加成聚合反应的反应条件下制备。2. 根据权利要求1所述的聚氨酯复合材料，其中所述bl)组分选自一种或多种聚醚多 元醇。3. 根据权利要求1所述的聚氨酯复合材料，其中所述b2)组分选自：甲基丙烯酸羟乙 酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丁酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯或 其组合。4. 根据权利要求1-3中任一项所述的聚氨酯复合材料，其中所述有机多元醇选自官能 度为 L 7-6,羟值为 150-1100mgK0H/g。5. 根据权利要求4所述的聚氨酯复合材料，其中所述聚氨酯复合材料通过拉挤成型工 艺、缠绕成型工艺、手糊成型工艺、喷射成型工艺或其组合制备。6. 根据权利要求1-3中任一项所述的聚氨酯复合材料，其中所述有机多元醇官能度为 1. 9-4. 5,羟值为 150-550mgK0H/g。7. 根据权利要求6所述的聚氨酯复合材料，其中所述聚氨酯复合材料通过真空灌注工 艺制备。8. 根据权利要求1所述的聚氨酯复合材料，所述增强材料选自：玻璃纤维、碳纳米管、 碳纤维、聚酯纤维、天然纤维、芳香族聚酰胺纤维、尼龙纤维、玄武岩纤维、硼纤维、碳化硅纤 维、石棉纤维、晶须、硬质颗粒、金属纤维或其组合。9. 一种聚氨酯复合材料的制备方法，其中所述聚氨酯复合材料包含聚氨酯树脂基体和 增强材料，所述方法包括在使聚氨酯组合物同时存在自由基聚合反应和异氰酸酯基团与羟 基的加成聚合反应的反应条件下制备聚氨酯树脂基体的步骤，所述聚氨酯组合物包含： A) 异氰酸酯组分，所述异氰酸酯组分包含一种或多种有机多异氰酸酯； B) 异氰酸酯反应性组分，所述异氰酸酯反应性组分包含： bl) -种或多种有机多元醇，所述有机多元醇的含量为21-60wt. %，基于所述聚氨酯 组合物总重量按IOOwt. %计； b2) -种或多种具有式（I)结构的化合物其中，R1选自氢、甲基或乙基；R 2选自具有2-6个碳原子的亚烷基、2,2_二（4-亚苯 基）_丙烷、1，4_二（亚甲基）苯、1，3_二（亚甲基）苯、1，2_二（亚甲基）苯；η为选自 1-6的整数；以及 C)自由基反应引发剂。10. 根据权利要求9所述的聚氨酯复合材料的制备方法，其中所述bl)组分选自一种或 多种聚醚多元醇。11. 根据权利要求9所述的聚氨酯复合材料的制备方法，其中b2)组分选自：甲基丙烯 酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丁酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟 丁酯或其组合。12. 根据权利要求9-11中任一项所述的聚氨酯复合材料的制备方法，其中所述有机多 元醇选自官能度为1. 7-6,羟值为150-1100mgK0H/g。13. 根据权利要求12所述的聚氨酯复合材料的制备方法，其中所述聚氨酯复合材料通 过拉挤成型工艺、缠绕成型工艺、手糊成型工艺、喷射成型工艺或其组合制备。14. 根据权利要求9-11中任一项所述的聚氨酯复合材料的制备方法，其中所述有机多 元醇选自官能度为1. 9-4. 5,羟值为150-550mgK0H/g。15. 根据权利要求14所述的聚氨酯复合材料的制备方法，其中所述聚氨酯复合材料通 过真空灌注工艺制备。16. 根据权利要求9所述的聚氨酯复合材料的制备方法，所述增强材料选自：玻璃纤 维、碳纤维、聚酯纤维、天然纤维、芳香族聚酰胺纤维、尼龙纤维、玄武岩纤维、硼纤维、碳化 硅纤维、石棉纤维、晶须、硬质颗粒、金属纤维或其组合。
【专利摘要】本发明涉及一种聚氨酯复合材料，其包含聚氨酯树脂基体和增强材料，其中所述聚氨酯树脂基体通过聚氨酯组合物制备，所述聚氨酯组合物包含：A)异氰酸酯组分，所述异氰酸酯组分包含一种或多种有机多异氰酸酯；B)异氰酸酯反应性组分，所述异氰酸酯反应性组分包含：b1)一种或多种有机多元醇，所述有机多元醇的含量为21-60wt.％，基于所述聚氨酯组合物总重量按100wt.％计；b2)包含羟基的(甲基)丙烯酸酯；C)自由基反应引发剂；其中所述聚氨酯树脂基体通过在使聚氨酯组合物同时存在自由基聚合反应和异氰酸酯基与羟基的加成聚合反应的反应条件下制备。本发明还涉及所述聚氨酯复合材料的制备方法。
【IPC分类】C08G18/67, C08L75/14, C08G18/48
【公开号】CN104974502
【申请号】CN201410840608
【发明人】孙国斌, 顾永明, 吴非, 陈湛, 郑伊辰, 成源, 赵辉
【申请人】拜耳材料科技(中国)有限公司
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2014年12月23日
【公告号】WO2015155195A1