本發(fā)明屬于聚氨酯彈性體，具體涉及一種高耐候性耐高溫聚氨酯彈性體及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、聚氨酯彈性體是一種分子主鏈中含有較多氨基甲酸酯基團(tuán)的嵌段共聚高分子材料，通常以聚醚或聚酯多元醇、異氰酸酯、擴(kuò)鏈劑、交聯(lián)劑、催化劑及少量助劑為原料進(jìn)行加聚反應(yīng)而制得，是一種介于橡膠和塑料之間的高分子聚合材料，硬度范圍廣，且具有良好的物化性能。

2、聚氨酯的耐熱溫度范圍一般在零下20℃到120℃，但在實(shí)際使用過程中，聚氨酯的長期使用溫度一般在80℃以下，短期使用溫度不能超過120℃，能夠在100-120℃條件下長期使用的聚氨酯產(chǎn)品較少，這使得聚氨酯在使用時受環(huán)境的影響較大，特別是高溫（≥100℃）、高濕（濕度≥90%）等惡劣環(huán)境。

3、cn112679694a公開了一種高性能聚氨酯彈性體的制備方法，以多元醇和異氰酸酯為原料制備改性多元醇，后與異氰酸酯、擴(kuò)鏈劑混合制備得到聚氨酯彈性體，通過采用不同種類的異氰酸酯改性多元醇，顯著改進(jìn)了聚氨酯的物理機(jī)械性能，聚氨酯彈性體力學(xué)性能優(yōu)異，高溫（80℃、10h）條件下力學(xué)性能保持率高；但受使用環(huán)境的影響，100℃和80℃條件下性能保有率差別極大，因此采用此方法無法保證100℃以上聚氨酯彈性體的性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供高耐候性耐高溫聚氨酯彈性體，產(chǎn)品力學(xué)性能優(yōu)異，在濕度90%、溫度100℃條件下，仍具有良好的拉伸強(qiáng)度，且具有低溫回彈性，體系粘度低、操作方便，同時本發(fā)明還提供其制備方法。

2、本發(fā)明所述的高耐候性耐高溫聚氨酯彈性體，由聚氨酯預(yù)聚體和擴(kuò)鏈劑按質(zhì)量比100:（10.5-12.8）組成，其中，聚氨酯預(yù)聚體包括以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的原料：68-79%改性多元醇、20-30%二異氰酸酯、0.5-1%抗氧劑、0.5-1%抗水解劑。

3、所述的改性多元醇是以聚碳酸酯二醇和聚四氫呋喃醚為原料，在催化劑作用下，230-240℃共聚改性制得，數(shù)均分子量為1250-1700，官能度為2，優(yōu)選山東一諾威聚氨酯股份有限公司生產(chǎn)的pc1250、pc1700中的一種。

4、所述的二異氰酸酯為tdi-100、tdi-80、mdi-50、mdi-100、碳化二亞胺改性mdi中的一種，優(yōu)選tdi-100、mdi-100中的一種。

5、所述的抗氧劑為1076、292、uv-1中的一種。

6、所述的抗水解劑為碳化二亞胺抗水解劑，優(yōu)選hymax?1010，上海朗億功能材料有限公司生產(chǎn)。

7、所述的擴(kuò)鏈劑為二甲硫基甲苯二胺（dmtda）、3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷（moca）、對苯二酚二羥乙基醚（hqee）、4,4'-亞甲基雙(3-氯-2,6-二乙基苯胺)（mcdea）中的一種。

8、所述的高耐候性耐高溫聚氨酯彈性體的制備方法，包括以下步驟：

9、（1）聚氨酯預(yù)聚體的制備：將改性多元醇、二異氰酸酯、抗氧劑和抗水解劑混合進(jìn)行反應(yīng)，后脫除氣泡，制得異氰酸根含量為4.5-5.5%的聚氨酯預(yù)聚體；

10、（2）使用時，聚氨酯預(yù)聚體溫度80-85℃，擴(kuò)鏈劑溫度60-120℃，將聚氨酯預(yù)聚體和擴(kuò)鏈劑按質(zhì)量比混合，先在模具中反應(yīng)固化，后熟化，得到高耐候性耐高溫聚氨酯彈性體。

11、所述的步驟（1）中，反應(yīng)溫度為75-90℃。

12、所述的步驟（2）中，反應(yīng)固化時，模具溫度為100-120℃。

13、所述的步驟（2）中，熟化的溫度為100-110℃，時間為8-10h。

14、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：

15、（1）本發(fā)明的高耐候性耐高溫聚氨酯彈性體，改性多元醇以聚碳酸酯二醇和聚四氫呋喃醚為原料共聚制得，聚碳酸酯二醇使得聚氨酯彈性體具有優(yōu)異的耐高溫性能，聚四氫呋喃醚的引入使得聚氨酯彈性體具有優(yōu)異的耐候性，通過將兩者共聚，使得產(chǎn)品力學(xué)性能優(yōu)異，具有耐高溫和高耐候性。

16、（2）本發(fā)明的高耐候性耐高溫聚氨酯彈性體，以改性多元醇和二異氰酸酯為原料，同時引入抗氧劑和抗水解劑，由于共聚改性后分子鏈段內(nèi)引入聚四氫呋喃醚部分鏈段使得產(chǎn)品在低溫條件下能夠保持較高回彈，-20℃回彈超過20%，且產(chǎn)品粘度低，成型快，操作便捷。

17、（3）本發(fā)明的高耐候性耐高溫聚氨酯彈性體的制備方法，工藝流程簡單，操作方便。

技術(shù)特征：

1.一種高耐候性耐高溫聚氨酯彈性體，其特征在于，由聚氨酯預(yù)聚體和擴(kuò)鏈劑按質(zhì)量比100:（10.5-12.8）組成，其中，聚氨酯預(yù)聚體包括以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的原料：68-79%改性多元醇、20-30%二異氰酸酯、0.5-1%抗氧劑、0.5-1%抗水解劑；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高耐候性耐高溫聚氨酯彈性體，其特征在于，所述的二異氰酸酯為tdi-100、tdi-80、mdi-50、mdi-100、碳化二亞胺改性mdi中的一種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高耐候性耐高溫聚氨酯彈性體，其特征在于，所述的抗氧劑為1076、uv-1、292中的一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高耐候性耐高溫聚氨酯彈性體，其特征在于，所述的抗水解劑為碳化二亞胺抗水解劑。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高耐候性耐高溫聚氨酯彈性體，其特征在于，所述的擴(kuò)鏈劑為二甲硫基甲苯二胺、3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷、對苯二酚二羥乙基醚、4,4'-亞甲基雙(3-氯-2,6-二乙基苯胺)中的一種。

6.一種權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的高耐候性耐高溫聚氨酯彈性體的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高耐候性耐高溫聚氨酯彈性體的制備方法，其特征在于，所述的步驟（1）中，反應(yīng)溫度為75-90℃。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高耐候性耐高溫聚氨酯彈性體的制備方法，其特征在于，所述的步驟（2）中，反應(yīng)固化時，模具溫度為100-120℃。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高耐候性耐高溫聚氨酯彈性體的制備方法，其特征在于，所述的步驟（2）中，熟化的溫度為100-110℃，時間為8-10h。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于聚氨酯彈性體技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高耐候性耐高溫聚氨酯彈性體及其制備方法。本發(fā)明所述的高耐候性耐高溫聚氨酯彈性體，由聚氨酯預(yù)聚體和擴(kuò)鏈劑按質(zhì)量比100:（10.5?12.8）組成，聚氨酯預(yù)聚體包括以下原料：改性多元醇、二異氰酸酯、抗氧劑、抗水解劑；所述的改性多元醇是以聚碳酸酯二醇和聚四氫呋喃醚為原料，在催化劑作用下共聚改性制得，數(shù)均分子量為1250?1700，官能度為2。本發(fā)明的高耐候性耐高溫聚氨酯彈性體，產(chǎn)品力學(xué)性能優(yōu)異，濕度90%、溫度100℃條件下，仍具有良好的拉伸強(qiáng)度，且具有低溫回彈性，體系粘度低、操作方便，同時本發(fā)明還提供其制備方法。

技術(shù)研發(fā)人員：孫志強(qiáng),李英乾,徐馮逸如,丁鵬,房玉俊,萬志強(qiáng),劉兆健,陳海良,王亞軍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：山東一諾威聚氨酯股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2