【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及聚合物，尤其是涉及一種高斷裂伸長率的低溫、室溫寬溫域阻尼聚氨酯彈性體及其制備方法和應(yīng)用。
技術(shù)介紹
1、聚氨酯材料在合成和應(yīng)用方面都是一類通用的聚合物。優(yōu)越的性能使其具有廣泛的應(yīng)用，聚氨酯彈性體便是其中一種。聚氨酯彈性體具有很好的抗拉強度、抗撕裂強度、耐沖擊性、耐磨性、耐候性、耐水解性、耐油性等優(yōu)點。聚氨酯的分子結(jié)構(gòu)中存在氨基甲酸酯基團，一般由醇和異氰酸酯反應(yīng)得來。聚氨酯分子的可設(shè)計性極強，根據(jù)起始材料和制備工藝的不同可以制備出具有各種性能的聚氨酯彈性體。
2、高阻尼的彈性體主要應(yīng)用于減震降噪領(lǐng)域。聚氨酯彈性體的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度一般在低溫出現(xiàn)，因而在室溫下阻尼性能較差。如常見的含聚二元醇330n體系的高阻尼聚氨酯材料通過調(diào)控體系r值(異氰酸根與羥基物質(zhì)的量比)阻尼溫域一般在-50～-10℃之間，被應(yīng)用于凍土高原等寒冷氣候，但該種材料難以滿足室溫及高溫阻尼材料的需求。然而高阻尼彈性體的工業(yè)應(yīng)用場景多種多樣，在建筑、鐵路、飛機、汽車的減震降噪上都有大量應(yīng)用。因而對于某些溫度變化范圍大的場景，傳統(tǒng)的聚氨酯阻尼彈性體難以滿足其應(yīng)用。開發(fā)室溫及高溫阻尼性能優(yōu)異的聚氨酯材料的問題亟待解決。此外，常見含聚二元醇330n體系聚氨酯由于不可逆的交聯(lián)結(jié)構(gòu)斷裂伸長率較低，容易產(chǎn)生裂紋或斷裂，不能很好的適用于形變量大的場合。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的技術(shù)解決問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種高斷裂伸長率的寬溫域阻尼聚氨酯彈性體及其制備方法，利用多重氫鍵、二硫鍵動態(tài)鍵成功制備
2、本專利技術(shù)的技術(shù)方案如下。
3、一種高斷裂伸長率的聚氨酯彈性體，該聚氨酯彈性體的原料包括二異氰酸酯、聚二元醇、二羥基二苯二硫醚、二甲基乙酰胺溶劑、催化劑和酒石酸；
4、所述催化劑為二月桂酸二丁基錫；
5、以所有原料的質(zhì)量和為100％計算，二異氰酸酯的質(zhì)量分數(shù)為8％-25％，聚二元醇的質(zhì)量分數(shù)為25％-50％，二羥基二苯二硫醚的質(zhì)量分數(shù)為0％-8％、二甲基乙酰胺溶劑的質(zhì)量分數(shù)為30％-50％，酒石酸的質(zhì)量分數(shù)為3％-10％，催化劑未0.05％-0.15％，優(yōu)選0.1％。
6、所述聚二元醇可以選自以下聚二元醇的一種：平均分子量1000或2000的聚四氫呋喃二醇、平均分子量1000或2000的聚碳酸酯二醇、平均分子量1000或2000的聚丙二醇；
7、所述二異氰酸酯可以選自以下二異氰酸酯的一種：異佛爾酮二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯；
8、所述二甲基乙酰胺可以更換為二甲基甲酰胺。
9、一種高斷裂伸長率的聚氨酯彈性體的制備方法，是由一鍋法多步合成制備，該方法的步驟包括：
10、第一步，將二異氰酸酯和聚二元醇在惰性氣體保護下攪拌混合，混合溫度為70-90℃，攪拌時間為7-9h，得到預(yù)聚體；
11、第二步，將二羥基二苯二硫醚、二甲基乙酰胺溶劑、催化劑加入到第一步得到的預(yù)聚體中，并進行攪拌混合，混合溫度為70-90℃，攪拌時間為4-6h，然后加入酒石酸，繼續(xù)攪拌8-16h；
12、第三步，將第二步得到的產(chǎn)物真空去除氣泡，并在60-90℃溫度下進行烘干3-5天，得到聚氨酯彈性體。
13、對制備得到的終產(chǎn)物進行動態(tài)機械熱分析測試，測試條件為拉伸模式，使用長25mm、寬4mm的長條形樣品在1hz下進行定頻變溫測試，測試溫度范圍為-80～80℃。
14、按照gb/t?528-2009標(biāo)準(zhǔn)對制備得到的終產(chǎn)物進行拉伸測試測試，使用長75mm寬5mm的啞鈴型樣條在100mm/min的拉伸速度下測試。
15、與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本專利技術(shù)的有益效果為：
16、(1)本專利技術(shù)與傳統(tǒng)聚氨酯彈性體相比在室溫極寬溫域下有著優(yōu)異的阻尼性能，在-20℃以上阻尼因子均高于0.3。如此優(yōu)異的阻尼性能主要歸功于其內(nèi)部豐富的動態(tài)鍵和多重氫鍵，動態(tài)鍵和多重氫鍵的斷裂和重組能夠增加能量的耗散，同時增加鏈段的遷移效率，最終得到優(yōu)異的阻尼性能。
17、(2)本專利技術(shù)的動態(tài)鍵含量可以按需調(diào)控，以滿足不同的性能要求和工況要求。酒石酸為天然生物原料，使得制備的彈性體有較好的生物相容性和降解性，同時工藝路線為簡單的一鍋法，可以實現(xiàn)大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)。
18、(3)通過調(diào)控配方本專利技術(shù)的聚氨酯彈性體斷裂伸長率可以達到2300％以上，拉伸強度可達到14mpa，同時滿足了高阻尼性能與高機械強度的雙重條件，可以滿足多種條件下各種工況的需求。
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1.一種高斷裂伸長率的聚氨酯彈性體，其特征在于：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高斷裂伸長率的聚氨酯彈性體，其特征在于：
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種高斷裂伸長率的聚氨酯彈性體，其特征在于：
4.一種高斷裂伸長率的聚氨酯彈性體的制備方法，其特征在于該方法的步驟包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高斷裂伸長率的聚氨酯彈性體的制備方法，其特征在于：
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高斷裂伸長率的聚氨酯彈性體的制備方法，其特征在于：
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高斷裂伸長率的聚氨酯彈性體的制備方法，其特征在于：
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高斷裂伸長率的聚氨酯彈性體的制備方法，其特征在于：
【技術(shù)特征摘要】
1.一種高斷裂伸長率的聚氨酯彈性體，其特征在于：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高斷裂伸長率的聚氨酯彈性體，其特征在于：
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種高斷裂伸長率的聚氨酯彈性體，其特征在于：
4.一種高斷裂伸長率的聚氨酯彈性體的制備方法，其特征在于該方法的步驟包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求4...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：鄒美帥，楊雷，江皓，李曉東，尚佳璐，孫悅，
申請(專利權(quán))人：北京理工大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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