一种高机械强度的聚氨酯材料的制备方法

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种高机械强度的聚氨酯材料的制备方法。

背景技术

高分子材料尤其是聚氨酯泡沫材料由于具有较高的比强度、绝热、隔声性，在各个领域都有广泛的发展，比如作为包装材料的保温包装物以及冰箱填充物等。

电缆外壳用聚氨酯泡沫材料需要具有一定的机械强度，一方面可以用来保护内部电子元器件，另一方面可以抵抗外界环境的变化，避免老化影响供电和安全。

随着现代科学的发展，辐射对人体的危害越来越大，电子元器件表面的聚氨酯保护层已经无法满足人们对防辐射的需求，此外，长期使用的聚氨酯材料由于与外界环境的中的氧和水分接触密切，极易造成部分松弛、凝胶化严重，造成聚合物结构的不规整，限制了聚氨酯泡沫材料的推广和应用。提供一种具有更高机械强度的聚氨酯泡沫材料，是提高聚氨酯在电缆或者其他比如医用化学品包装领域的应用和推广范围，是提高聚氨酯的物理化学性能的有效途径。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种高机械强度的聚氨酯材料的制备方法。本发明的方法通过分别预混制备A料和B料，经过超声分散混合得到聚氨酯材料，能够有效避免因与环境接触造成的部分松弛、凝胶化严重，内容物分散均匀规整，机械强度高，有利于在不同领域进行推广和应用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种高机械强度的聚氨酯材料的制备方法，其特征在于，原料包括以下重量份的组分：

聚丁二烯20份～40份；

乙酸乙酯10份～20份；

有机硅2份～6份；

多异氰酸酯80份～100份；

二丁基锡2份～5份；

氟化硅2份～5份；

丁二醇50份～80份；

丙烯酸丙酯20份～40份；

所述聚氨酯材料的抗拉强度为250Pa～350Pa；所述聚氨酯材料的邵氏硬度为50度～120度；

所述方法包括以下步骤：

步骤一、将聚丁二烯和乙酸乙酯混合后，搅拌1h～3h，得到体系A；

步骤二、将多异氰酸酯、二丁基锡加入到步骤一所述的体系A中，在50℃～70℃条件下搅拌反应1h～3h，得到体系B；

步骤三、将有机硅、氟化硅、丁二醇和丙烯酸丙酯混合后，搅拌1h～6h，于温度为60℃～70℃条件下反应1h～2h，得到体系C；

步骤四、将步骤二所述体系B和步骤三所述体系C混合，超声条件下分散30min～45min，得到高机械强度的聚氨酯材料。

上述的一种高机械强度的聚氨酯材料的制备方法，其特征在于，原料包括以下重量份的组分：

聚丁二烯25份～35份；

乙酸乙酯12份～18份；

有机硅3份～5份；

多异氰酸酯90份～96份；

二丁基锡3份～4份；

氟化硅3份～4份；

丁二醇60份～70份；

丙烯酸丙酯25份～35份；

所述聚氨酯材料的抗拉强度为280Pa～320Pa；所述聚氨酯材料的邵氏硬度为80度～100度。

上述的一种高机械强度的聚氨酯材料的制备方法，其特征在于，原料包括以下重量份的组分：

聚丁二烯30份；

乙酸乙酯16份；

有机硅4份；

多异氰酸酯92份；

二丁基锡3.5份；

氟化硅3.5份；

丁二醇65份；

丙烯酸丙酯30份；

所述聚氨酯材料的抗拉强度为300Pa；所述聚氨酯材料的邵氏硬度为90度。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明的方法通过分别预混制备A料和B料，经过超声分散混合得到聚氨酯材料，能够有效避免因与环境接触造成的部分松弛、凝胶化严重，内容物分散均匀规整，机械强度高，有利于在不同领域进行推广和应用。

2、本发明的方法中，添加有氟化硅和有机硅，分散均匀，能够有效提高材料的机械强度。

下面结合实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

具体实施方式

实施例1

本实施例的高机械强度的聚氨酯材料，原料包括以下重量份的组分：

聚丁二烯30份；

乙酸乙酯16份；

有机硅4份；

多异氰酸酯92份；

二丁基锡3.5份；

氟化硅3.5份；

丁二醇65份；

丙烯酸丙酯30份；

所述方法包括以下步骤：

步骤一、将聚丁二烯和乙酸乙酯混合后，搅拌2h，得到体系A；

步骤二、将多异氰酸酯、二丁基锡加入到步骤一所述的体系A中，在60℃条件下搅拌反应2h，得到体系B；

步骤三、将有机硅、氟化硅、丁二醇和丙烯酸丙酯混合后，搅拌3h，于温度为65℃条件下反应1.5h，得到体系C；

步骤四、将步骤二所述体系B和步骤三所述体系C混合，超声条件下分散30min～45min，得到高机械强度的聚氨酯材料。

所述聚氨酯材料的抗拉强度为300Pa；所述聚氨酯材料的邵氏硬度为90度。

实施例2

本实施例的高机械强度的聚氨酯材料，原料包括以下重量份的组分：

聚丁二烯35份；

乙酸乙酯12份；

有机硅3份；

多异氰酸酯90份；

二丁基锡3份；

氟化硅4份；

丁二醇60份；

丙烯酸丙酯35份；

所述方法包括以下步骤：

步骤一、将聚丁二烯和乙酸乙酯混合后，搅拌1h，得到体系A；

步骤二、将多异氰酸酯、二丁基锡加入到步骤一所述的体系A中，在50℃条件下搅拌反应3h，得到体系B；

步骤三、将有机硅、氟化硅、丁二醇和丙烯酸丙酯混合后，搅拌1h，于温度为60℃条件下反应2h，得到体系C；

步骤四、将步骤二所述体系B和步骤三所述体系C混合，超声条件下分散30min，得到高机械强度的聚氨酯材料。

所述聚氨酯材料的抗拉强度为280Pa；所述聚氨酯材料的邵氏硬度为80度。

实施例3

本实施例的高机械强度的聚氨酯材料，原料包括以下重量份的组分：

聚丁二烯25份；

乙酸乙酯18份；

有机硅4份；

多异氰酸酯96份；

二丁基锡4份；

氟化硅3份；

丁二醇70份；

丙烯酸丙酯20份；

所述方法包括以下步骤：

步骤一、将聚丁二烯和乙酸乙酯混合后，搅拌3h，得到体系A；

步骤二、将多异氰酸酯、二丁基锡加入到步骤一所述的体系A中，在70℃条件下搅拌反应1h，得到体系B；

步骤三、将有机硅、氟化硅、丁二醇和丙烯酸丙酯混合后，搅拌6h，于温度为70℃条件下反应1h，得到体系C；

步骤四、将步骤二所述体系B和步骤三所述体系C混合，超声条件下分散45min，得到高机械强度的聚氨酯材料。

所述聚氨酯材料的抗拉强度为320Pa；所述聚氨酯材料的邵氏硬度为100度。

实施例4

本实施例的高机械强度的聚氨酯材料，原料包括以下重量份的组分：

聚丁二烯20份；

乙酸乙酯10份；

有机硅2份；

多异氰酸酯80份；

二丁基锡2份；

氟化硅5份；

丁二醇50份；

丙烯酸丙酯20份；

所述方法包括以下步骤：

步骤一、将聚丁二烯和乙酸乙酯混合后，搅拌3h，得到体系A；

步骤二、将多异氰酸酯、二丁基锡加入到步骤一所述的体系A中，在70℃条件下搅拌反应1h，得到体系B；

步骤三、将有机硅、氟化硅、丁二醇和丙烯酸丙酯混合后，搅拌6h，于温度为70℃条件下反应1h，得到体系C；

步骤四、将步骤二所述体系B和步骤三所述体系C混合，超声条件下分散45min，得到高机械强度的聚氨酯材料。

所述聚氨酯材料的抗拉强度为250Pa；所述聚氨酯材料的邵氏硬度为50度。

实施例5

本实施例的高机械强度的聚氨酯材料，原料包括以下重量份的组分：

聚丁二烯40份；

乙酸乙酯20份；

有机硅6份；

多异氰酸酯100份；

二丁基锡5份；

氟化硅2份；

丁二醇80份；

丙烯酸丙酯40份；

所述方法包括以下步骤：

步骤一、将聚丁二烯和乙酸乙酯混合后，搅拌3h，得到体系A；

步骤二、将多异氰酸酯、二丁基锡加入到步骤一所述的体系A中，在70℃条件下搅拌反应1h，得到体系B；

步骤三、将有机硅、氟化硅、丁二醇和丙烯酸丙酯混合后，搅拌6h，于温度为70℃条件下反应1h，得到体系C；

步骤四、将步骤二所述体系B和步骤三所述体系C混合，超声条件下分散45min，得到高机械强度的聚氨酯材料。

所述聚氨酯材料的抗拉强度为350Pa；所述聚氨酯材料的邵氏硬度为120度。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何限制，凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。