本发明涉及减震材料领域，特别涉及一种聚氨酯泡沫减震材料及其制备方法。
背景技术：
聚氨酯泡沫有缓冲的功能，常用于沙发家具、枕头、坐垫、玩具、服装和隔音内衬。传统的聚氨酯泡沫产品减震功能，主要利用聚氨酯泡沫多孔性可压缩性实现的。当这种材料应用于人体防护或精密仪器防护上主要存在的缺点是减震性能有限，在受到剧烈冲击时，普通的防护材料并不能完全地将冲击能量有效地耗散掉，依然会有很强的冲击力作用在人体或设备上，会导致人体受伤或设备损坏。这些问题产生，对材料性能有了更高的要求。
目前所采用的大部分冲击减震系统为独立的发泡的聚氨酯、EVA、橡胶体系。体系简单，减震缓冲性能一般，应用于高端缓冲领域时，防护效果有限。现有较为成熟的技术，为英国的D3O产品，基体采用的是聚氨酯，使用温度范围为-10℃～+80℃，用于人体防护，不能使用于温度较高的环境，如发动机、长期振动生热部位。目前的专利有关于剪切增稠凝胶的，也有关于凝胶与聚氨酯弹性泡沫复合的，主要是解决凝胶在聚合物基体中的分散问题，有的是将吸能凝胶分散于有机溶剂(如异丙醇)或者羟基硅油中，这两种方法存在的缺点是工艺复杂，需要在反应过程中去除溶剂同时限制吸能填料加入量，加入相容剂促进吸能填料更好在聚氨酯基体中分散，聚氨酯泡沫体复合材料的制备技术很少，同时聚氨酯发泡工艺成熟。
技术实现要素：
基于此，有必要提供一种工艺简单，减震吸能能力强的聚氨酯泡沫减震材料及其制备方法。
将剪切增稠凝胶、相容剂、聚氨酯A料于温度范围为40～100℃条件下混合形成混合物；
将所述混合物与改性的MDI混合，再经发泡、熟化得到聚氨酯泡沫减震材料；
所述聚氨酯A料包括质量份数为5-35份的聚醚多元醇、质量份数为5-35份的聚合物多元醇及质量份数为55-80份的特种聚醚，所述特种聚醚的多元醇的羟值为300～380mgKOH/g，官能度为2.8～3.2，所述特种聚醚以丙二醇、丙三醇、二甘醇或三羟甲基丙烷中的两种或多种作为混合起始剂，由1,2-环氧丙烷开环聚合或与环氧乙烷共聚而得，其中环氧乙烷的质量含量≤20％。
在一些实施例中，所述相容剂与所述剪切增稠凝胶的质量比在0.1％～10％之间，所述剪切增稠凝胶占所述聚氨酯A料质量的5％～45％，所述聚氨酯A料和MDI质量比为10:2.5～10:8。
在一些实施例中，所述相容剂为聚二甲基硅氧烷-聚乙二醇、聚缩水甘油酯、羟基硅油γ-甲基丙烯酰氧基丙基-三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基-甲基-三甲氧基硅烷、γ-氯丙基-三甲氧基硅中的至少一种。
在一些实施例中，所述聚氨酯A料中还包括发泡剂、泡沫稳定剂、催化剂及扩链剂。
在一些实施例中，所述发泡剂为水、二氟氯烯烃类、烃类中至少一种。
在一些实施例中，所述泡沫稳定剂为有机硅类泡沫稳定剂。
在一些实施例中，所述催化剂为三亚乙基二胺、二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、N,N-二甲基环己胺、N-乙基吗啉、三乙醇胺中至少一种。
在一些实施例中，所述扩链剂为聚二甲基硅氧烷-聚乙二醇、聚缩水甘油酯、二乙烯基四甲基二硅氧烷、乙烯基三乙氧基硅氧烷、乙烯基三氯硅烷、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷、γ-缩水甘油丙基-三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基-三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基-甲基-三甲氧基硅烷、γ-氯丙基-三甲氧基硅、γ-巯丙基-三甲氧基硅烷和N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基-三甲氧基硅烷中至少一种。
在一些实施例中，在将所述混合物与改性的MDI混合，再经发泡、熟化得到聚氨酯泡沫减震材料的步骤中，具体为：在将所述混合物与改性的MDI混合，置于模具中发泡，并保压时间4～15min，取出后常温熟化12～72h得到聚氨酯泡沫减震材料，所述模具的温度为45～80℃。
另外本申请还提供了上述聚氨酯泡沫减震材料的制备方法制备得到的聚氨酯泡沫减震材料。
本发明提供的聚氨酯泡沫减震材料的制备方法，将剪切增稠凝胶、相容剂、聚氨酯A料加热混合形成混合物，将所述混合物与改性的MDI混合，再经发泡、熟化得到聚氨酯泡沫减震材料，本发明提供的聚氨酯泡沫减震材料的制备方法，以聚氨酯泡沫作为基体材料，与剪切增稠凝胶进行复合的技术方案，由于剪切增稠凝胶本身粘度很大，很难直接在聚氨酯A料中分散，在引入剪切增稠凝胶的过程中，加入相容剂，简化了生产工艺，降低了副反应发生概率，产品生产工艺容易控制。
附图说明
图1为一实施方式的聚氨酯泡沫减震材料的制备方法的步骤流程图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
如图1所示，一实施方式的聚氨酯泡沫减震材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤S110：将剪切增稠凝胶、相容剂、聚氨酯A料于温度范围为40～100℃条件下混合形成混合物；
其中，所述聚氨酯A料包括质量份数为5-35份的聚醚多元醇、质量份数为5-35份的聚合物多元醇及质量份数为55-80份的特种聚醚。
优选地，所述相容剂与所述剪切增稠凝胶的质量比在0.1％～10％之间，所述剪切增稠凝胶占所述聚氨酯A料质量的5％～45％，所述聚氨酯A料和MDI质量比为10:2.5～10:8。
具体地，所述特种聚醚的多元醇的羟值为300～380mgKOH/g，官能度为2.8～3.2，所述特种聚醚以丙二醇、丙三醇、二甘醇或三羟甲基丙烷中的两种或多种作为混合起始剂，由1,2-环氧丙烷开环聚合或与环氧乙烷共聚而得，其中环氧乙烷的质量含量≤20％。
优选地，所述相容剂为聚二甲基硅氧烷-聚乙二醇、聚缩水甘油酯和羟基硅油中的至少一种。
进一步地，所述聚氨酯A料中还包括发泡剂、泡沫稳定剂、催化剂及扩链剂。
所述发泡剂为水、二氟氯烯烃类、烃类中至少一种。
所述泡沫稳定剂为有机硅类泡沫稳定剂。
所述催化剂为三亚乙基二胺、二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、N,N-二甲基环己胺、N-乙基吗啉、三乙醇胺中至少一种。
所述扩链剂为聚二甲基硅氧烷-聚乙二醇、聚缩水甘油酯、二乙烯基四甲基二硅氧烷、乙烯基三乙氧基硅氧烷、乙烯基三氯硅烷、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷、γ-缩水甘油丙基-三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基-三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基-甲基-三甲氧基硅烷、γ-氯丙基-三甲氧基硅、γ-巯丙基-三甲氧基硅烷和N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基-三甲氧基硅烷中至少一种。
步骤S120：将所述混合物与改性的(二苯基甲烷二异氰酸酯MDI；Diphenyl-methane-diisocyanate)混合，再经发泡、熟化得到聚氨酯泡沫减震材料；
在本实施例中，将所述混合物与改性的MDI混合，置于模具中发泡，并保压时间4～15min，取出后常温熟化12～72h得到聚氨酯泡沫减震材料，所述模具的温度为45～80℃。
本发明提供的聚氨酯泡沫减震材料的制备方法，以聚氨酯泡沫作为基体材料，与胀流型凝胶进行复合的技术方案，由于剪切增稠凝胶本身粘度很大，很难直接在聚氨酯A料中分散，在引入剪切增稠凝胶的过程中，加入相容剂，简化了生产工艺，降低了副反应发生概率，产品生产工艺容易控制。
以下将结合具体实施例，进一步对本发明实施方式的聚氨酯泡沫减震材料的制备方法进行说明。
实施例1
将剪切增稠凝胶、聚二甲基硅氧烷-聚乙二醇、多元醇混合物、水、有机硅类泡沫稳定剂、三亚乙基二胺、聚二甲基硅氧烷-聚乙二醇于温度范围为40℃条件下混合形成混合物；将B料(改性MDI)倒入混合物中，快速搅拌均匀，倒入模具中发泡，模具温度45℃，保压时间4min，取出片材常温熟化45h得到聚氨酯泡沫减震材料。
实施例2
将剪切增稠凝胶、聚缩水甘油酯、多元醇混合物、二氟氯烯烃类、有机硅类泡沫稳定剂、二月桂酸二丁基锡于温度范围为100℃条件下混合形成混合物；将B料(改性MDI)倒入混合物中，快速搅拌均匀，倒入模具中发泡，模具温度80℃，保压时间15min，取出片材常温熟化72h得到聚氨酯泡沫减震材料。
实施例3
将剪切增稠凝胶、羟基硅油、多元醇混合物、烃类、有机硅类泡沫稳定剂、辛酸亚锡、二乙烯基四甲基二硅氧烷于温度范围为60℃条件下混合形成混合物；将B料(改性MDI)倒入混合物中，快速搅拌均匀，倒入模具中发泡，模具温度60℃，保压时间10min，取出片材常温熟化36h得到聚氨酯泡沫减震材料。
实施例4
将剪切增稠凝胶、羟基硅油、多元醇混合物、烃类、有机硅类泡沫稳定剂、辛酸亚锡、乙烯基三乙氧基硅氧烷于温度范围为70℃条件下混合形成混合物；将B料(改性MDI)倒入混合物中，快速搅拌均匀，倒入模具中发泡，模具温度70℃，保压时间12min，取出片材常温熟化48h得到聚氨酯泡沫减震材料。
实施例5
将剪切增稠凝胶、羟基硅油、多元醇混合物、二氟氯烯烃类、有机硅类泡沫稳定剂、三乙醇胺、乙烯基三氯硅烷于温度范围为80℃条件下混合形成混合物；将B料(改性MDI)倒入混合物中，快速搅拌均匀，倒入模具中发泡，模具温度80℃，保压时间10min，取出片材常温熟化36h得到聚氨酯泡沫减震材料。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。