[发明专利]遇水膨胀的聚氨酯弹性体组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于聚氨酯弹性体组合物领域，特别涉及一种遇水膨胀的聚氨酯弹性体组合物及其制备方法。

背景技术

聚氨酯弹性体是介于塑料与橡胶之间的一种高分子合成材料，具有优良的耐磨性、良好的力学强度及耐油、耐低温、耐臭氧老化等性能，因而广泛用于胶辊、油封、汽车轮胎等领域。聚氨酯已深入到国民经济和人民生活中，成为一种发展迅速的合成材料。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种遇水膨胀的聚氨酯弹性体组合物，遇水后能产生膨胀，起到很好的止水效果；有良好的填充性和粘接性，确保产品填入裂缝和空隙中，适用于潮湿、光滑及粗糙的表面；本发明还提供其制备方法。

本发明所述的遇水膨胀的聚氨酯弹性体组合物，由两种组份组成：

预聚物组分：以二异氰酸酯和聚乙二醇醚为原料，反应得到异氰酸根质量含量为3.5％～6.0％的预聚物；

固化剂：二胺类化合物、三元醇、聚乙二醇醚和催化剂的混合物。

其中：

聚乙二醇醚为：官能度为2、数均分子量在1000-6000范围内的聚乙二醇醚中的一种或者多种。

二异氰酸酯为2，4-甲苯二异氰酸酯、2，6-甲苯二异氰酸酯、2，4-甲苯二异氰酸酯、2，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或者多种。

优选地，以重量百分数计，由二异氰酸酯12.6％～25％、聚乙二醇醚57.4％～87.4％、增塑剂0％～30％反应得到异氰酸根质量含量为3.5％～6.0％的预聚物；增塑剂添加量优选为5％～30％。

所述增塑剂为对苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二辛酯或邻苯二甲酸丁苄酯。

固化剂以重量百分数计，由以下原料制成：二胺类化合物6.7-25％、三元醇6.7-35％、聚乙二醇醚39.7-83％和催化剂0.3-0.5％。

优选地，二胺类化合物为MOCA，三元醇为PPG125，聚乙二醇醚为PEG1000或PEG2000，催化剂为铋类催化剂、锌类催化剂、锡类催化剂或汞类催化剂。

本发明所述的遇水膨胀的聚氨酯弹性体组合物的制备方法，包括以下步骤：

(1)将预聚物组分所有原料混合，在80℃-85℃反应2-3小时，真空脱除气泡，得到异氰酸根质量含量为3.5％-6.0％的预聚物组分；

(2)将固化剂组分所有原料混合，脱水至水分小于0.05％，得到固化剂组份；

(3)将步骤(1)得到的预聚物组分加热至80-90℃，将固化剂组分加热至60℃，将加热后的预聚物和固化剂混合，浇注到100℃-120℃的模具中，脱模，然后硫化，得到产品。得到的产品为硬度在30A～60A的聚氨酯弹性体制品。

预聚物与固化剂的混合质量比为100：15-40。

脱模时间为0.5-1小时，硫化温度为100℃-120℃，时间为16小时。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)本发明所提供的是一种遇水膨胀的聚氨酯弹性体组合物，遇水后能产生膨胀，起到很好的止水效果；有良好的填充性和粘接性，确保产品填入裂缝和空隙中，因而适用于潮湿、光滑及粗糙的表面。

(2)本发明可作为止水材料使用于土木工程中，材料一经硬化就变成复原性良好的橡胶弹性体、浸水后自身体积膨胀、以起到止水的效果，作为土木、建筑工程的水道周边止水材可以发挥优良性能、该产品的用途范围极为广泛。

(3)本发明还提供其制备方法，工艺简单合理，易于工业化生产。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明。

PEG1000：数均分子量1000，官能度为2，聚乙二醇醚；

PEG2000：数均分子量2000，官能度为2，聚乙二醇醚；

TDI-80：2，4-甲苯二异氰酸酯与2，6-甲苯二异氰酸酯

TDI-100：2，4-甲苯二异氰酸酯

DOTP：对苯二甲酸二辛酯

MOCA：3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷

PPG125：数均分子量375，聚环氧丙烷醚三元醇

CAT-18：铋类催化剂。

实施例1

预聚物：分子量2000的聚乙二醇醚(PEG2000)66.6％、2，4-甲苯二异氰酸酯与2，6-甲苯二异氰酸酯(TDI-80)13.4％、对苯二甲酸二辛酯(DOTP)20％在83℃反应3小时真空(-0.095MPa)脱除气泡，得到异氰酸根含量为3.5％的预聚物。