[发明专利]一种改性聚氨基甲酸酯的制备方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种弹性体高分子材料领域，特别涉及一种改性聚氨基甲酸酯的制备方法。

【背景技术】

聚氨基甲酸酯(polyurethane；以下简称PU)是一种新兴的有机高分子材料，被誉为“第五大塑料”，因其卓越的性能而被广泛应用于国民经济众多领域，采用聚氨基甲酸酯制备的产品应用领域涉及轻工、化工、电子、纺织、医疗、建筑、建材、汽车、国防、航天、航空等。

随PU工业发展及时代变迁，现代泡沫材料产品已开发多种技术如选用新发泡剂、开发软化/安定助剂、强制发泡冷却技术、变压发泡技术、二氧化碳系统、及异佛尔酮二异氰酸酯(isophoronediisocyanate，以下简称IPDI)系PU泡沫材料及工艺。目前的研究重心更趋于环保化(无卤材料的选用)、非黄变化、以及高品质化。

广泛应用于各领域的PU泡沫材料其缺点为耐侯性不佳，容易在高湿度、高热度、强紫外线等条件下产生水解、热裂解、热氧化裂解、与紫外光裂解。PU泡沫材料容易黄变，原因主要分为四种：(1)添加剂移行：添加剂小分子分散于泡沫材料高分子中，会逐渐由泡沫材料内部移行至表面。(2)紫外线照射：太阳光及部分灯光的紫外线引发泡沫材料变色。(3)氧化氮(NO_x)气体曝露：汽车废气含大量氧化氮气体，引发泡沫材料变色。(4)受热。

使用IPDI等脂肪族异氰酸酯虽可避免黄变，但其反应性低于含芳香族的如MDI或TDI等异氰酸酯。若采用预聚物(prepolymer)作为泡沫材料前体物，两端的异氰酸酯的反应活性会更进一步降低。因此难以藉由脂肪族异氰酸酯的预聚物制作PU泡沫材料。

在欧洲专利第EP0423621号，Bridgestone公司将HDI加入聚醚醇于混合溶剂如二甲苯/甲苯/纤维素醚醇(15/25/60)进行反应，再涂布于衣料上。由于反应速率缓慢，需经220℃高温干燥后形成多孔型PU泡沫材料。

在美国专利第5147897号，Nisshin公司将HDI与二官能基的多元醇制造成预聚物后发泡。由于未明确揭示交联剂的种类并需较长的固化时间，且因反应性不足难以定性，形成的泡沫材料易萎缩。

【发明内容】

本发明旨在提供一种机械性能优异、缓冲性能良好的改性聚氨基甲酸酯的制备方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，提供一种改性聚氨基甲酸酯的制备方法，包括下述步骤：

步骤S110：在搅拌的条件下，将交联剂、稳定剂、发泡剂加入到聚醚多元醇中；

步骤S120：继续搅拌10～30min后，在持续搅拌的条件下加入纳米粒子，得到纳米粒子混合物，所述纳米粒子为纳米石墨烯颗粒；

步骤S130：将所述纳米粒子混合物与多异氰酸酯按输送比为2:1至5:1喷射混合，发泡反应后得到改性聚氨基甲酸酯。

一些实施例中，步骤S110中，还包括将颜料加入到所述聚醚多元醇中，所述颜料为选自酞青绿、氧化铁红、镉黄、钛白粉、色素炭黑中的至少一种。

一些实施例中，步骤S110中，所述聚醚多元醇还包括聚合物多元醇，所述聚合物多元醇为选自聚酯多元醇或聚醚多元醇、丁二醇、三羟甲基丙烷中的至少一种。

一些实施例中，步骤S110中，所述交联剂为选自二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、三乙醇胺、磷酸中的至少一种。

一些实施例中，步骤S110中，所述稳定剂为选自抗氧剂264、抗氧剂1010、抗氧剂1076和水解稳定剂单碳化二亚胺，多碳化二亚胺中的至少一种。

一些实施例中，步骤S110中，所述发泡剂为选自水、正戊烷、环戊烷、HFC－245fa，HFC－365mfc中的至少一种。

一些实施例中，步骤S120中，加入所述纳米石墨烯颗粒的质量分数为0.1％～3.6％，所述纳米石墨烯颗粒为通过热膨胀处理后的氧化石墨烯颗粒。

一些实施例中，所述交联剂、稳定剂、发泡剂及聚醚多元醇置于配料釜中搅拌，所述配料釜包括搅拌装置，所述搅拌装置为螺带式的搅拌桨。

一些实施例中，在完成步骤S120后还包括对所述纳米粒子混合物进行超声处理的步骤。

一些实施例中，步骤S130中，所述多异氰酸酯为选自MDI、TDI、HDI、IPDI中的至少一种。

采用上述技术方案，本发明的有益效果在于：