[发明专利]一种具有抗爆性能的聚脲弹性体的制备方法

说明书

本发明涉及具有抗爆性能的聚脲弹性体的制备方法，其通过对伯胺扩链剂进行改性，将伯胺扩链剂改性为仲胺扩链剂；并经过过滤、洗涤，最后在150℃下真空干燥至恒重，以便去掉改性后的扩链剂的氢键得到改性的扩链剂；将去酸性后的扩链剂与端氨基聚氧丙烯醚进行扩链合成，生成端氨基聚醚R组分；R组分与多异氰酸酯预聚体反应，生成聚脲弹性体。本发明中的聚脲弹性体具备高抗冲击性、高强度、高伸长率、高耐磨性、抗腐蚀性、抗老化性、防水性以及高静电性能，具有橡胶、塑料、涂料、玻璃钢优点的材料。

技术领域

本发明涉及防护材料技术领域，具体地，涉及一种具有抗爆性能的聚脲弹性体的制备方法。

背景技术

根据合成喷涂聚脲弹性体的原料不同，把聚脲弹性体分为芳香族聚脲弹性体、脂肪族聚脲弹性体和聚天门冬氨族聚脲弹性体。端异氰酸根预聚物和固化剂反应生成聚脲弹性体，端异氰酸根预聚物是由硬段异氰酸酯和软段端氨基聚醚发生反应而制备的，固化剂则是端氨基聚醚和液体扩链剂组成。在芳香族聚脲弹性体中使用的异氰酸酯是反应活性很高的二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)，固化剂中使用的液态扩链剂主要是DETDA、DMTDA。在脂肪族聚脲弹性体中的端异氰酸根预聚物中，软段是端氨基聚醚，硬段是四甲基苯二亚甲基二异氰酸(TMXDI)和IPDI，二者均为脂肪族异氰酸酯且比MDI反应活性稍低，固化剂中使用的是扩链剂为Jeffamine D-230、IPDI、JefflinkTM754等脂肪族扩链剂。在聚天门冬氨酸酯聚脲弹性体中的端异氰酸根预聚物中使用的异氰酸酯是HDI三聚体，固化剂主要是由聚天门冬氨酸酯扩链组成。

在喷涂聚脲弹性体产品中，最早进行研发和投入商业应用的品种是芳香族聚脲弹性体，并且芳香族聚脲弹性体的使用量也是最大的。芳香族聚脲弹性体是指在聚脲弹性体的分子主链上含有芳香族苯环的链节。芳香族喷涂聚脲弹性体技术的研发开始于80年代后期。在芳香族聚脲弹性体的端异氰酸根预聚物中的异氰酸酯是反应活性很高的MDI，软段是端羟基聚醚，固化剂主要是由端氨基聚醚和DETDA，DMTDA等液体胺类扩链剂组成的。Rice等在制备喷涂聚氨酯弹性体时，固化剂主要采用相对分子量很高的Jeffamine系列产品(包括D-2000，T-3000，T-5000等)，相对分子量很高的脂肪族端氨基聚醚、DETDA、芳香族端氨基扩链剂与异氰酸酯预聚物反应制备聚氨酯弹性体。Grisby Jr等使用的固化剂是由相对分子质量低的T-403、D-400、D-230等Jeffamine系列的端氨基聚醚与DETDA混合而成的，并将固化剂与端异氰酸根预聚物反应制备了聚氨酯弹性体。芳香族聚脲弹性体暴露在室外时，容易泛黄、褪色，在施工时，反应过快，凝胶时间过短，对底材的附着力较差，涂层表面不平滑，施工难度较大。

脂肪族聚脲弹性体喷涂是由Primeaux II研制开发成功，并很快投入商业使用。在脂肪族聚脲弹性体中的端异氰酸根预聚物使用的是脂肪族异氰酸酯，固化剂是由端氨基聚醚和1，4-环已二胺、IPDA等脂肪族的扩链剂所组成。脂肪族聚脲弹性体具有良好的耐紫外光变色性，适用于对颜色要求较高的户外场合，在这两个方面与芳香族聚脲弹性体相比具有很好的优势。脂肪族聚脲弹性体具有很好的表面硬度、力学强度和耐温性能，因为该配方中的脂肪族扩链剂中具有刚性结构，而固化剂全部为端羟基聚醚的聚脲弹性体则没有此刚性结构。由于1，4-环已二胺，IPDA等脂肪族的扩链剂具有很高的反应活性，使得在该聚脲弹性体在喷涂施工过程中难以得到光滑涂层表面，而脂肪二胺的反应活性较低，与异氰酸酯反应速度慢，所以House等在90年代初以脂肪二胺作为扩链剂制备得到了涂层表面光滑的聚脲弹性体、聚氨酯弹性体。