[发明专利]一种聚脲泡沫材料及其制备方法

说明书

一种聚脲泡沫材料及其制备方法，本发明涉及一种聚脲泡沫材料及其制备方法，尤其是涉及一种防撞、防爆、吸能聚脲多孔材料及其制备方法。本发明是要解决如何在提高聚脲的吸能性能的同时降低聚脲材料的密度的问题。聚脲泡沫材料由可膨胀微球、异氰酸酯和二元胺制成。方法：将发泡可膨胀微球与二元胺混合，真空条件下混合得到混合物；然后向所述混合物中加入异氰酸酯，真空条件下混合后，注入模具中成型即得聚脲泡沫材料。本发明聚脲泡沫材料密度为0.25～1g/cm³，泡沫材料中孔分布均匀，孔尺寸可控，具有良好的热稳定性和柔软性，综合性能优良，可用于制备防撞、防爆、吸声等方面。

技术领域

本发明涉及一种聚脲泡沫材料及其制备方法，尤其是涉及一种防撞、防爆、吸能聚脲多孔材料及其制备方法。

背景技术

聚脲是由异氰酸酯封端的预聚物(A组分)与氨基化合物组分(B组分)反应生成的一种嵌段共聚物弹性体，具有非常优异的物理化学性能，如耐老化、耐介质、耐磨、防火等。此外，聚脲能快速且100％固化，不含任何挥发性有机物，对环境友好，与钢、铝、混凝土、木材、玻璃钢、聚氨酯泡沫等多种底材均有较强的附着力。因此，聚脲作为一种绿色涂层材料，自1986年问世以来，得到了迅猛的发展，在防腐、防水、防冲磨和表面装饰等领域有着广泛的应用。聚脲的微观结构特殊，具有微相分离结构，分子链有软段和硬段之分，软段玻璃化转变温度低、常温下处于高弹态，硬段玻璃化转变温度高、常温下处于玻璃态或结晶态。硬段微区均匀的分布于连续的软段基体中起到物理交联点和增强体的作用，防止了聚脲分子链间的相对滑移，使得聚脲具有优异的力学性能和韧性，而且通过调节设计，聚脲的性能可以在很宽泛的范围内变化，手感可从软橡皮到硬弹性体。这些优异的性能使得聚脲逐渐引起了防护材料研究者的关注，近来的研究发现，聚脲层可以显著增强装甲板对炮火和爆炸碎片的抗穿透能力，延迟钢板的破裂，某些复合结构中使用聚脲层，抗冲击性能提高了100％。但是，针对轻量化的技术要求，以及某些应用场合对低阻抗的技术要求，在保持甚至进一步提高聚脲吸能性能的基础上，降低聚脲的密度是非常必要的。

发明内容

本发明是要解决如何在提高聚脲的吸能性能的同时降低聚脲材料的密度的问题，而提供了一种聚脲泡沫材料及其制备方法。

一种聚脲泡沫材料按质量份数由0.4份～11份的可膨胀微球、8份～45份的异氰酸酯和50份～91份二元胺制成。

一种聚脲泡沫材料的制备方法是按以下步骤完成的：

一、称料：按质量份数称取0.4份～11份的可膨胀微球、8份～45份的异氰酸酯和50份～91份二元胺；

二、将步骤一称取的0.4份～11份的可膨胀微球和8份～45份二元胺混合，在真空条件下搅拌1h～12h，得到混合物；

三、将步骤一称取的50份～91份的异氰酸酯在真空条件下除气1h～12h后，在温度为20℃～70℃的真空条件下加入到步骤二得到的混合物中，然后搅拌1min～15min，然后注入模具中固化，得到聚脲泡沫材料。

本发明的有益效果：

1、本发明的聚脲泡沫材料在合成过程中通过控制可膨胀微球的含量和尺寸来实现泡沫材料中孔隙率和孔径尺寸的控制；通过控制搅拌速度和搅拌时间来实现泡沫材料中孔分布的均匀性；本发明的制备工艺简单，制得的泡沫材料中孔分布均匀，孔径可控。

2、本发明制备的聚脲泡沫的密度为0.25～1g/cm³，比聚脲密度降低约10％～75％，具有良好的热稳定性、阻尼性能和力学性能。本发明提供了一种聚脲泡沫的制备方法，制备方法简单、易操作、工艺容易控制，制备出的聚脲泡沫具有孔结构可控，综合性能优良的特点，可用于防撞、防爆、吸能等目的。

附图说明

图1为实施例一得到的聚脲泡沫的微观形貌照片。

具体实施方式