一种新型聚氨酯材料及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及聚氨酯型高分子材料，具体涉及一种新型DDI聚氨酯材料及其应用。
【背景技术】
[0002] 二聚酸二异氰酸酯（DDI)是一种脂肪族异氰酸酯，由二聚酸制备，DDI具有36个 碳原子。DDI对水不敏感，蒸汽压低，毒性小。DDI聚氨酯反应物适用期长，适合于浇注、粘 接等用途。
[0003]
[0004]CN101792402,公开了异氰酸酯烷基取代的环己烷（即DDI)及其制备方法和用 途，DDI的制备使用的是酰基叠氮法。
[0005] CN101805271，公开了脂环族二异氰酸酯及其制备方法和用途，DDI的制备使用的 是伯胺光气法。
[0006] CN101830832,公开了二聚脂肪酸二异氰酸酯合成方法，DDI的制备使用的是酰基 叠氮法。
[0007] CN101844988, 一种二聚脂肪酸二胺、制备方法及用于制备二聚脂肪酸二异氰酸 酯，DDI的制备使用的是伯胺光气法。
[0008] CN101100448, 2 -辛基-3, 4 -二（7 -异氰酸酯基庚基）-1 -己基环己烷，DDI 的制备使用的是酰基叠氮法。
[0009] CN101805270,公开了脂肪族二异氰酸酯及其制备方法和用途，DDI的制备使用的 是醜基叠氣法。
[0010] US5985361，Robustpropellantlinerandinterfacialpropellantburnrate control，公开了丁羟DDI聚氨酯固体推进剂衬层配方，其组份见表1。
[0011] 表1DDI聚氨酯固体推进剂衬层
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[0013] US5579634，Useofcontrolledburnrate，reducedsmoke，solidpropellant fomulation，公开了一种燃烧稳定、低烟雾丁轻DDI聚氨酯推进剂配方，其组份见表2〇
[0014] 表2燃烧稳定、低烟雾丁羟DDI聚氨酯推进剂
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[0016] US5783769，Solidpropellantnon-crystallinepolyether/energetic plasticizerbinder，公开了聚醚DDI聚氨酯推进剂配方，见表3。
[0017] 表3聚醚DDI聚氨酯推进剂
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[0019] US4358327，Gasgenerantpropellant，公开了聚酯DDI聚氨酯推进剂配方，见表 4〇
[0020] 表4聚酯DDI聚氨酯推进剂
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[0022] 国内已有DDI制备成熟技术，但对DDI聚氨酯材料制备和应用缺乏研究，尚未用 于聚氨酯浇注材料、胶粘剂、推进剂衬层制备。
【发明内容】
[0023] 本发明的目的在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种新型聚氨酯材料，该聚 氨酯材料具有优异的综合性能，玻璃化转变温度25±5°C，玻璃化转变温度tgS多1， tgS彡〇. 2的温度范围彡80°C。对铝合金粘接拉剪强度>2MPa，拉伸强度>2MPa，扯断伸 长率多100 %，此外该聚氨酯材料有较长的适用期，适用期长短可以调节，粘度低，适合于浇 注、粘接，可低温或加热固化，特别适合做阻尼材料，固体推进剂用胶粘剂。
[0024] 本发明的另外一个目的在于提供一种新型聚氨酯材料的应用。
[0025] 本发明的上述目的主要是通过如下技术方案予以实现的：
[0026] -种新型聚氨酯材料，包括如下组份：
[0027] A组份：多异氰酸酯；
[0028] B组份：多元醇，所述多元醇分子量< 1000,官能度彡3。
[0029] 其中：多异氰酸酯为二聚酸二异氰酸酯DDI或端二聚酸二异氰酸酯DDI预聚体，所 述端二聚酸二异氰酸酯DDI预聚体由聚醚多元醇和二聚酸二异氰酸酯DDI反应制得；其中 二聚酸二异氰酸酯DDI占A组份与B组份总质量的50-65%，且异氰酸酯基摩尔数：羟基摩 尔数=0? 95 ~1. 2 :1。
[0030] 在上述新型聚氨酯材料中，B组份中还可以加入助剂，加入助剂的质量为A组分和 B组分总质量的0. 1~100% ;所述的助剂为颜料、填料、抗氧化剂、抗紫外剂或抗菌剂中的 一种或几种的混合物。
[0031] 在上述新型聚氨酯材料中：
[0032] 所述颜料采用氧化铁红Fe203、氧化铬绿Cr203、氧化锌或碳酸钙；
[0033] 所述填料采用高岭土、氧化铝、硅微粉或滑石粉；
[0034] 所述抗氧化剂采用抗氧剂四[P_(4_羟基-3, 5-二叔丁基苯基）丙酸]季戊四 醇酯、抗氧剂1'，3'，5'，-三甲基-2'，4'，6' -三（3, 5-二叔丁基-4-羟基卞基）苯或 1，1，3-三（2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基）丁烷；
[0035] 所述抗紫外剂采用2_(2' -羟基-3'，5' -叔丁基）苯基-5-氯代苯并三唑或 2-(2' -羟基-3'，5' -二叔戊基）苯基苯并三唑；
[0036] 所述抗菌剂采用8-羟基喹啉铜或五氯苯酚。
[0037] 在上述新型聚氨酯材料中，多异氰酸酯为DDI或端DDI预聚体，所述端DDI预聚体 由聚醚多元醇和DDI反应制得，所述DDI的分子式如下：
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[0039] 在上述新型聚氨酯材料中，A组份中聚醚多元醇为分子量彡400的聚环氧丙烷二 醇或聚环氧丙烷三醇中的一种或组合。
[0040] 在上述新型聚氨酯材料中，聚环氧丙烷二醇为：分子量400、官能度为2的聚环氧 丙烷二醇，分子量1000、官能度为2的聚环氧丙烷二醇，分子量2000、官能度为2的聚环氧 丙烷二醇或分子量3000、官能度为2的聚环氧丙烷二醇；所述聚环氧丙烷三醇为：分子量 3000、官能度为3的聚环氧丙烷三醇或分子量5000、官能度为3的聚环氧丙烷三醇。
[0041] 在上述新型聚氨酯材料中，B组份中的多元醇为聚环氧丙烷三醇或聚乙二胺环氧 丙烷四醇。
[0042]在上述新型聚氨酯材料中，聚环氧丙烷三醇为：分子量300、官能度为3的聚环氧 丙烷三醇或分子量1000、官能度为3的聚环氧丙烷三醇；所述聚乙二胺环氧丙烷四醇为：分 子量300、官能度为3的聚乙二胺环氧丙烷四醇或分子量1000,官能度为3的聚乙二胺环氧 丙烷四醇。
[0043] 在上述新型聚氨酯材料中，由聚醚多元醇和二聚酸二异氰酸酯DDI反应制得端 DDI预聚体的具体方法如下：
[0044] 将聚醚多元醇加入到反应釜中，边搅拌抽真空边加热至110-130°C并保温2_3h; 然后冷却至75~850°C，向反应釜中加入DDI和催化剂的混合液，边搅拌边保温，控制反应 温度为80-100°C，滴加完毕后在80-100°C温度下保温4~8小时，冷却出料，即得到端异氰 酸酯预聚体。
[0045] 在上述新型聚氨酯材料中，催化剂为二丁基二月硅酸锡、异辛酸亚锡、乙酸汞、异 辛酸钙、异辛酸锌或异辛酸铅。
[0046] 在上述新型聚氨酯材料中，B组份为多元醇或多元醇中添加助剂时，具体制备方法 如下：
[0047] 将B组份或B组份及助剂加入至反应釜中，边搅拌抽真空边加热至110-13(TC反应 2-3小时，然后冷却出料，即得到B组份。
[0048] 在上述新型聚氨酯材料中，聚氨酯材料用作浇注工件或制备胶粘剂。
[0049] 在上述新型聚氨酯材料中，当所述聚氨酯材料用作浇注工件时，具体方法如下：
[0050] 将B组份预热至110-130°C，抽真空2-3h，冷却至40~50°C;将A组份预热到40~ 50°C;再将A组份、B组份放入一可抽真空的密闭容器内，混合后的平均温度为40~50°C， 边搅拌边抽真空l_2min;之后将混合液浇注于工件中；最后在30~60°C进行固化，固化时 间大于或等于8h。
[0051] 在上述新型聚氨酯材料中，当所述聚氨酯材料用作胶粘剂时，具体方法如下：
[0052] 将A组份、B组份放入容器内搅拌均匀后，直接涂敷在工件上；之后在30~60°C进 行固化，固化时间大于或等于8h。
[0053] 本发明与现有技术相比具有如下有益效果：
[0054] (1)