一种聚酰亚胺协同纳米粒子耐电晕增强聚氨酯发泡胶的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种聚酰亚胺协同纳米粒子耐电晕增强聚氨酯发泡胶，由下列重量份的原料制成：二苯基甲烷二异氰酸酯150?160、三羟基聚氧化丙烯醚100?105、蓖麻油100?110、丙三醇5?6、磷酸二乙酯40?43、1mol/L的氢氧化钠溶液适量、硅藻土13?15、蒸馏水5?6、三乙醇胺2?3、二月桂酸二丁基锡3?4、吐温80 3?4、聚乙烯醇3?4、聚酰亚胺4?5、纳米氢氧化铝2?3、硅烷偶联剂KH550 1?1.2、纳米钛白粉2?3、去离子水适量。本发明发泡胶可现场发泡完成，用于机柜的密封，耐电晕，绝缘性能佳，结实耐磨，安全系数高。
【专利说明】
一种聚酰亚胺协同纳米粒子耐电晕増强聚氨酯发泡胶
技术领域
[0001]本发明涉及发泡胶技术领域，尤其涉及一种聚酰亚胺协同纳米粒子耐电晕增强聚氨酯发泡胶。
【背景技术】
[0002]双组分聚氨酯胶黏剂是聚氨酯胶黏剂中最重要的一类，通常由A组分(主剂)和B组分(固化剂)组成，其中A组分为羟基组分，B组分为含游离异氰酸酯基组分，二者分开包装，可按一定比例配制使用。在我国，发泡型双组分聚氨酯胶黏剂的研究始于1995年，20世纪90年代后期逐渐投入使用。发泡型双组分聚氨酯胶黏剂具有多孔性、相对密度较低、比强度较高等特点，按照原料和配方的不同可制成普通软泡、硬泡、高回弹泡沫以及慢回弹泡沫等，现已被广泛应用于汽车、电子、机柜、过滤器、三防灯具、防爆壳体、家用电器等多个应用领域。因此，发泡型双组分聚氨酯胶黏剂的推广前景非常乐观。本发明针对其在开关柜、机柜密封等方面的应用进行研究。开关柜或者机柜等外壳的作用是避免内部设备受外界因素的干扰，但仅有外壳不足以阻挡外部风沙或电磁辐射，这时，需要密封条来增加产品整体密封性能。传统密封工艺是采用物理粘接方法将标准密封件粘接在密封位置，该方法存在生产效率低、可靠性差、不美观等诸多缺陷。
[0003]《发泡型双组分聚氨酯胶黏剂的制备》一文中以三羟基聚氧化丙烯醚、蓖麻油和二苯基甲烷二异氰酸酯为主要原料，丙三醇为扩链剂，水为发泡剂，通过合适的配比，采用预聚法合成了一种发泡型双组分聚氨酯胶黏剂，制成的发泡胶黏剂泡沫均匀细腻，拉伸剪切强度较高，综合性能较优，但其耐热性能较差，容易燃烧，用做开关柜或者机柜的密封时，不能满足使用的安全性，这就需要对其热稳定性进行加强改性，提高阻燃性能。
【发明内容】
[0004]本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种聚酰亚胺协同纳米粒子耐电晕增强聚氨酯发泡胶。
[0005]本发明是通过以下技术方案实现的:
一种聚酰亚胺协同纳米粒子耐电晕增强聚氨酯发泡胶，由下列重量份的原料制成:二苯基甲烷二异氰酸酯150-160、三羟基聚氧化丙烯醚100-105、蓖麻油100-110、丙三醇5-6、磷酸二乙酯40-43、lmol/L的氢氧化钠溶液适量、硅藻土 13-15、蒸馏水5-6、三乙醇胺2-3、二月桂酸二丁基锡3-4、吐温80 3-4、聚乙烯醇3-4、聚酰亚胺4-5、纳米氢氧化铝2-3、硅烷偶联剂KH550 1-1.2、纳米钛白粉2-3、去离子水适量。
[0006]所述一种聚酰亚胺协同纳米粒子耐电晕增强聚氨酯发泡胶，由以下具体步骤制成:
(I)将三羟基聚氧化丙烯醚、蓖麻油和丙三醇倒入反应釜中，恒温水浴加热至85-90°C，以150-200转/分的速度搅拌反应60-90分钟，然后降温至40-50°C，缓慢滴加磷酸二乙酯，在30分钟内加完，滴加完毕，升温至70-75°C，反应2-3小时，待反应完毕用lmol/L的氢氧化钠溶液中和至pH为7，在55-60 °C减压脱水；
(2)将硅烷偶联剂KH550溶于10-12倍量的去离子水中，加入聚乙烯醇，加热至50-60°C，搅拌均匀后加入纳米氢氧化铝、纳米钛白粉，以600-800转/分的速度搅拌30-40分钟，最后喷雾干燥，得到混合粉末;将聚酰亚胺加热熔融，与混合粉末放入光螺杆挤出机中，挤出造粒，颗粒固化干燥后粉碎，过200目筛；
(3)将硅藻土烘干粉碎，过300目筛，然后与步骤(I)得到的反应产物、步骤(2)得到的粉末混合，依次加入三乙醇胺、二月桂酸二丁基锡、蒸馏水以及除二苯基甲烷二异氰酸酯之外的其余剩余成分，以800-1000转/分的速度搅拌2-3分钟，得到混合料A;
(4)在发泡胶使用现场将混合料A加热至恒温30°C，然后加入二苯基甲烷二异氰酸酯，快速混合，用电动搅拌器以300-400转/分的速度进行搅拌15-20秒后，将混合料涂到工件表面，加热至25-30°C，使其自行发泡，然后表面干燥，实现现场发泡成型，得到发泡胶。
[0007]本发明的优点是:本发明通过三羟基聚氧化丙烯醚、蓖麻油与丙三醇复配，通过搅拌混合可以与B组分中游离的异氰酸酯基发生交联反应，生成稳定的体型结构;在反应体系中添加磷酸二乙酯，可以提高体系的氧指数，配合硅藻土的添加，进一步提高体系的阻燃性能，而且随着硅藻土的添加，发泡胶的泡孔变得更加紧密，降低了其导热系数，使其具有良好的隔热效果;本发明还在反应过程中添加一定量的三乙醇胺和二月桂酸二丁基锡，使其形成复合催化体系，对体系中各个反应进行催化作用从而达到平衡的发泡状态;本发明利用蒸馏水作为发泡剂，不使用有机溶剂，安全环保，可以形成外观优良，泡沫均匀细腻，黏度适中，阻燃效果优异，使用时易于涂覆，并且固化后的拉伸剪切强度较高的发泡胶。
[0008]本发明通过一定的工艺将纳米钛白粉、纳米氢氧化铝与聚酰亚胺复配后添加到发泡体系中，协同效应提高了发泡体系的耐电晕性能;本发明发泡胶可现场发泡完成，用于机柜的密封，耐电晕，绝缘性能佳，结实耐磨，安全系数高。
【具体实施方式】
[0009]—种聚酰亚胺协同纳米粒子耐电晕增强聚氨酯发泡胶，由下列重量份(公斤)的原料制成:二苯基甲烷二异氰酸酯150、三羟基聚氧化丙烯醚100、蓖麻油100、丙三醇5、磷酸二乙酯40、lmol/L的氢氧化钠溶液适量、硅藻土 13、蒸馏水5、三乙醇胺2、二月桂酸二丁基锡3、吐温80 3、聚乙烯醇3、聚酰亚胺4、纳米氢氧化铝2、硅烷偶联剂KH550 1、纳米钛白粉2、去离子水适量。
[0010]所述一种聚酰亚胺协同纳米粒子耐电晕增强聚氨酯发泡胶，由以下具体步骤制成:
(I)将三羟基聚氧化丙烯醚、蓖麻油和丙三醇倒入反应釜中，恒温水浴加热至85°C，以150转/分的速度搅拌反应60分钟，然后降温至40°C，缓慢滴加磷酸二乙酯，在30分钟内加完，滴加完毕，升温至70°C，反应2小时，待反应完毕用lmol/L的氢氧化钠溶液中和至pH为7，在55 °C减压脱水；
(2 )将硅烷偶联剂KH550溶于10倍量的去离子水中，加入聚乙烯醇，加热至50 °C，搅拌均匀后加入纳米氢氧化铝、纳米钛白粉，以600转/分的速度搅拌30分钟，最后喷雾干燥，得到混合粉末;将聚酰亚胺加热熔融，与混合粉末放入光螺杆挤出机中，挤出造粒，颗粒固化干燥后粉碎，过200目筛； (3)将硅藻土烘干粉碎，过300目筛，然后与步骤(I)得到的反应产物、步骤(2)得到的粉末混合，依次加入三乙醇胺、二月桂酸二丁基锡、蒸馏水以及除二苯基甲烷二异氰酸酯之外的其余剩余成分，以800转/分的速度搅拌2分钟，得到混合料A;
(4)在发泡胶使用现场将混合料A加热至恒温30°C，然后加入二苯基甲烷二异氰酸酯，快速混合，用电动搅拌器以300转/分的速度进行搅拌15秒后，将混合料涂到工件表面，加热至25°C，使其自行发泡，然后表面干燥，实现现场发泡成型，得到发泡胶。
[0011]本发明将混合料A与二苯基甲烷二异氰酸酯通过合适的配比通过混合搅拌，再涂到开关柜或机柜的沟槽中，经化学反应发泡、表面结皮，实现现场发泡成型;通过测试，得到表干时间31分钟，完全固化时间小于12小时;进行专项的压缩试验，测试回弹损失率符合产品要求。
【主权项】
1.一种聚酰亚胺协同纳米粒子耐电晕增强聚氨酯发泡胶，其特征在于，由下列重量份的原料制成:二苯基甲烷二异氰酸酯150-160、三羟基聚氧化丙烯醚100-105、蓖麻油100-110、丙三醇5-6、磷酸二乙酯40-43、lmol/L的氢氧化钠溶液适量、硅藻土 13-15、蒸馏水5-6、三乙醇胺2-3、二月桂酸二丁基锡3-4、吐温80 3-4、聚乙烯醇3-4、聚酰亚胺4-5、纳米氢氧化铝2-3、硅烷偶联剂KH550 1-1.2、纳米钛白粉2_3、去离子水适量。2.根据权利要求1所述一种聚酰亚胺协同纳米粒子耐电晕增强聚氨酯发泡胶，其特征在于，由以下具体步骤制成: (1)将三羟基聚氧化丙烯醚、蓖麻油和丙三醇倒入反应釜中，恒温水浴加热至85-90°C，以150-200转/分的速度搅拌反应60-90分钟，然后降温至40-50°C，缓慢滴加磷酸二乙酯，在30分钟内加完，滴加完毕，升温至70-75°C，反应2-3小时，待反应完毕用lmol/L的氢氧化钠溶液中和至pH为7，在55-60 °C减压脱水； (2)将硅烷偶联剂KH550溶于10-12倍量的去离子水中，加入聚乙烯醇，加热至50-60°C，搅拌均匀后加入纳米氢氧化铝、纳米钛白粉，以600-800转/分的速度搅拌30-40分钟，最后喷雾干燥，得到混合粉末;将聚酰亚胺加热熔融，与混合粉末放入光螺杆挤出机中，挤出造粒，颗粒固化干燥后粉碎，过200目筛； (3)将硅藻土烘干粉碎，过300目筛，然后与步骤(I)得到的反应产物、步骤(2)得到的粉末混合，依次加入三乙醇胺、二月桂酸二丁基锡、蒸馏水以及除二苯基甲烷二异氰酸酯之外的其余剩余成分，以800-1000转/分的速度搅拌2-3分钟，得到混合料A; (4)在发泡胶使用现场将混合料A加热至恒温30°C，然后加入二苯基甲烷二异氰酸酯，快速混合，用电动搅拌器以300-400转/分的速度进行搅拌15-20秒后，将混合料涂到工件表面，加热至25-30°C，使其自行发泡，然后表面干燥，实现现场发泡成型，得到发泡胶。
【文档编号】C09J11/04GK106047267SQ201610604952
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月28日
【发明人】陆厚平
【申请人】合肥毅创钣金科技有限公司