[发明专利]聚醚型聚氨酯预聚体遇水膨胀橡胶及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工领域，具体而言，涉及遇水膨胀橡胶及其制备方法。

背景技术

相关技术提供了一种通过物理共混法制备遇水弹性橡胶的方法。该方法是把橡胶类聚合,亲水性物质(如高吸水性树脂),填料及助剂等按照一定比例在双辊混炼机上混匀后,再用平板硫化机或挤出机等成型硫化.物理共混法主要是采用物理方法通过在橡胶中填充高吸水物质来制备遇水膨胀橡胶。

由于高吸水性树脂与橡胶基材之间相容性差,树脂大分子与橡胶大分子之间很难形成化学键结合,遇水膨胀后析出物较多,膨胀后断面形状变化较大,长期反复浸泡后达不到预期的膨胀倍率,最后失去使用价值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种聚醚型聚氨酯预聚体遇水膨胀橡胶及其制备方法，以解决上述的问题。

在本发明的实施例中提供了一种聚醚型聚氨酯预聚体遇水膨胀橡胶，其原料按重量计包括下列组分：水溶性聚醚9～11份；扩链剂7~9份；增塑剂0.1～0.2份；固化剂0.1～0.2份；

所述扩链剂为多异氰酸酯、二胺类扩链剂和二醇类扩链剂中的至少一种。

在本发明的实施例中还提供了一种聚醚型聚氨酯预聚体遇水膨胀橡胶的制备方法，包括下列步骤：

将水溶性聚醚原材料在105~110℃、真空度133.3Pa~135.5Pa条件下脱水1.5h~1.6h；

将脱水处理后的水溶性聚醚和扩链剂搅拌均匀后升温到80~85℃；

保持温度直至反应到达反应终点制得预聚体；

将预聚体降温至60℃，加入增塑剂和固化剂，之后边升温边进行混合搅拌，待温度升至80℃后停止搅拌；

抽真空脱泡4～6min后制得聚氨酯弹性体的膏状物；

将聚氨酯弹性体的膏状物塑形、硫化，制得产品；

其中，所述扩链剂为多异氰酸酯、二胺类扩链剂和二醇类扩链剂中的至少一种；

所述水溶性聚醚的加入量为9～11份；所述扩链剂的加入量为7～9份；所述增塑剂的加入量为0.1～0.2份；固化剂的加入量为0.1～0.2份。

本发明上述实施例的预聚体和制备方法、预聚体制的遇水膨胀橡胶和制备方法由于吸水材料在载体橡胶中靠化学交联固定，因此吸水膨胀后很难从橡胶的弹性网络中流失。长期浸水后会持续性稳定，膨胀倍率下降变化不大。

附图说明

图1示出了本发明实施例所提供的遇水膨胀橡胶的制备方法。

具体实施方式

下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

本发明的实施例提供了一种聚醚型聚氨酯预聚体遇水膨胀橡胶，其原料按重量计包括下列组分：水溶性聚醚9～11份；扩链剂7～9份；增塑剂0.1～0.2份；固化剂0.1～0.2份。

其中，扩链剂为多异氰酸酯、二胺类扩链剂和二醇类扩链剂中的至少一种。

此外，水溶性聚醚可以为可以聚醚二醇、聚酯二醇和聚乙二醇中的至少一种，水溶性聚醚优选为10份；扩链剂优选为8份。

其原料按重量计还可包括1～2份填料和/或1～2份丁二醇。填料可以为炭黑、二氧化硅或者其二者混合。

通过由亲水性聚合物——聚醚、聚酯或聚烯烃等低聚物多元醇与多异氰酸酯及二醇或二胺类扩链剂逐步加成聚合而成。其中亲水性聚合物可以为聚醚二醇、聚酯二醇或聚乙二醇等，其结构可用“软段”和“硬段”来描述，聚醚、聚酯或聚烯烃等多元醇构成软段，多异氰酸酯、扩链剂构成硬段。由于软段和硬段之间的热力学不相容性，软段及硬段能够通过分散聚集形成独立的微区，具有微相分离结构。软段提供本发明实施例所述遇水膨胀橡胶的弹性、韧性及低温性能；硬段则提供本发明实施例所述遇水膨胀橡胶的硬度、强度和模量性能。它是一种介于一般橡胶与塑料之间的弹性材料，既具有橡胶的高弹性，又具有塑料的高强度，它的伸长率大，硬度范围广。它的耐磨性、生物相容性与血液相容性特别突出；同时，它还有优异的耐油、耐低温、耐辐射和负重、隔热、绝缘等性能。本发明实施例所述聚醚型聚氨酯预聚体遇水膨胀橡胶的应用领域非常广泛。

该聚醚型聚氨酯预聚体遇水膨胀橡胶由于亲水性基团通过化学键结合入高分子主链,与物理共混法相比化学接枝法克服了亲水性物质易迁移的缺点.具体表现在:

(1)吸水材料在载体橡胶中靠化学交联固定，因此吸水膨胀后很难从橡胶的弹性网络中流失。长期浸水后会持续性稳定，膨胀倍率下降变化不大。