[发明专利]一种有机硅改性聚氨酯组合物及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种有机硅改性聚氨酯组合物及其制备方法和应用，所述有机硅改性聚氨酯组合物包括A组分和B组分，所述A组分包括聚合多元醇A、端羟基聚硅氧烷A、发泡剂、扩链剂和催化剂的组合，所述B组分包括聚合多元醇改性异氰酸酯预聚物；通过在A组分中添加端羟基聚硅氧烷A，同时在B组分中添加聚合多元醇改性异氰酸酯预聚物，使得到的有机硅改性聚氨酯组合物具有优异的耐低温性能和耐老化性能，同时还具有优异的机械性能，适合作为减震材料使用。

技术领域

本发明属于聚氨酯技术领域，具体涉及一种有机硅改性聚氨酯组合物及其制备方法和应用。

背景技术

随着国内高速铁路的不断发展，对于弹性体减震材料提出了更高的要求，传统的橡胶材料已不能满足高速铁路的要求，性能远远优于橡胶材料的聚氨酯微孔弹性体已被广泛应用于高速铁路中。聚氨酯微孔弹性体是一种介于弹性体和泡沫之间的材料，其兼顾了弹性体与泡沫的性能，具体优良的耐冲击性能、吸能缓冲性能，同时又具有较低的密度。但是随着高速铁路速度的日益提升，不同环境路段的铺设，对聚氨酯微孔弹性体的耐低温、耐老化性能提出了更高的要求。

传统的改善聚氨酯微孔弹性体低温性能的方法是通过使用聚四氢呋喃醚二醇或聚己内酯作为多元醇组分及异氰酸酯的预聚成分，同时还在制备原料中加入较大量的耐老化助剂来改善聚氨酯微孔弹性体的耐老化性能。CN107602817A 公开了一种高耐寒聚氨酯减震垫及其制备方法。该聚氨酯减震垫由A组分和B 组分混合交联而成；其中，A组分为多元醇组合物，包括以下原料：己内酯改性聚醚多元醇、聚醚多元醇、端羟基聚丁二烯、端伯羟基硅氧烷、扩链剂、催化剂、泡沫稳定剂、发泡剂；B组分为NCO封端异氰酸酯预聚体，包括以下原料：己内酯改性聚醚多元醇、4,4-二苯甲烷二异氰酸酯、副反应阻聚剂；该发明制备的高耐寒聚氨酯减震垫具有良好的减震性能和优异的耐动态疲劳性能，低温性能得到明显改善。CN111574685A公开了一种重载铁路用耐寒聚氨酯垫板及其制备方法。其由A组分和B组分以100:(91～107)的质量比混合制备得到；所述A组分，包括如下原料：多元醇A、扩链剂、助剂；所述B组分，包括如下原料：多元醇B、二异氰酸酯、阻聚剂；该发明中的耐寒聚氨酯垫板具有优异的力学性能，较低的压缩永久变形和动静比，减振效果更好；该发明的聚氨酯弹性垫板具有更低的低温脆性温度，满足使用要求，且耐低温性能优异，适用于我国新疆、内蒙古、东北等寒冷地区铁路的建设。然而，仅仅通过选择特定的聚合多元醇，例如聚四氢呋喃醚二醇或聚己内酯作为多元醇对低温性能的改善十分有限，且不能很好的改善聚氨酯微孔弹性体的耐老化性能，而如添加较大量的耐老化、耐寒助剂则还会增加聚氨酯微孔弹性体的气味，影响其使用。

因此，开发一种具有优异耐低温性能和耐老化性能的有机硅改性聚氨酯组合物，是本领域急需解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种有机硅改性聚氨酯组合物及其制备方法和应用，所述有机硅改性聚氨酯组合物包括A组分和B组分，通过在A组分中添加端羟基聚硅氧烷A，并搭配在B组分中添加聚合多元醇改性异氰酸酯预聚物，有效提高了有机硅改性聚氨酯组合物的耐老化性能和耐低温性能。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种有机硅改性聚氨酯组合物，所述有机硅改性聚氨酯组合物包括A组分和B组分；

所述A组分包括聚合多元醇A、端羟基聚硅氧烷A、发泡剂、扩链剂和催化剂的组合；

所述B组分包括聚合多元醇改性异氰酸酯预聚物。本发明提供有机硅改性聚氨酯组合物在A组分中添加端羟基聚硅氧烷A与聚合多元醇A进行搭配，并在B组分中添加聚合多元醇改性异氰酸酯预聚物，将A组分和B组分搭配得到有机硅改性聚氨酯组合物，有效提高了采用所述有机硅改性聚氨酯组合物制备得到的聚氨酯发泡弹性材料的耐低温性能和耐老化性能。