[发明专利]一种单组份热固化聚氨酯组合料

说明书

本发明公开了一种单组份热固化的聚氨酯组合料，所述单组份热固化的聚氨酯组合料包括：改性聚氨酯低聚物100份，活性化合物50‑200份，阻聚剂为改性聚氨酯低聚物和活性化合物质量之和的0.3‑0.7％，自由基引发剂为改性聚氨酯低聚物和活性化合物质量之和的0.2‑0.8％；所述的改性聚氨酯低聚物由包括二异氰酸酯和单双键封端的聚己内酯反应聚合制得，原料中NCO/OH的摩尔比为0.8‑1.1。根据不同使用目的可以添加各种助剂和填料，所述单组份组合料在室温下可以稳定储存不硬化，当加热至大于或等于80℃时快速固化，适用于不同粘度和长操作时间的生产工艺。

技术领域

本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种单组份热固化聚氨酯组合料，所述组合料在室温下不硬化，具有合适的储存稳定性；将所述组合料加热至80℃以上而固化，具有充足的操作时间。

背景技术

聚氨酯作为一种聚合物材料可用于制备各种不同性能需求的制品，有着优异的韧性、抗冲击性、耐磨性、抗撕裂性。聚氨酯加工成型工艺简单，既可采用一次注射成型又可采用一次浇注成型，同时可以通过配方设计实现不同固化工艺和性能。与传统的不饱和树脂以及乙烯基酯树脂体系相比，聚氨酯树脂具有优异的耐疲劳性和耐化学腐蚀性，良好的冲击韧性，不含有苯乙烯，低收缩率等特点，因此越来越多地被用于复合材料领域中。

聚氨酯树脂由于其异氰酸酯组分活性太高，一旦将其与多元醇或多元胺组分混合均匀，将会在几秒钟至数小时内凝胶和固化，使聚氨酯失去流动性，不能进行工艺操作。这大大限制了聚氨酯在生产大制件或需要长操作时间的复合材料领域中的应用，因此工业界一直努力开发一种能提高聚氨酯操作时间的组合料体系。此外按照传统方法制备的聚氨酯都是采用双组份或甚三组分原料，使用操作复杂。

专利DE 102009001793、DE 102009001806和DE 10201029355公开了基于存贮稳定的反应性或高反应性聚氨酯组合物的预浸料。专利中所使用的树脂为脂肪族的多异氰酸酯，是内部封端(例如脲二酮的形式)和/或通过外部封端剂封端的。缺点在于体系的固化温度为120℃-200℃，且在该较高的固化温度下仍需较长的固化时间/循环时间，这导致高的能量成本和生产成本。

专利CN102906140公开了一种长储存周期的聚氨酯预浸料的配方及其制备方法，该方法首先制备内部含有封端剂的聚氨酯，然后用该种聚氨酯熔体浸润纤维，制得预浸料，成型时加热固化，该方法聚氨酯只适用于预浸料，加热固化时间长，应用领域范围小。专利WO2012130672公开了一种制备热塑性聚氨酯预浸料的配方及其方法，该配方使用了粘度较大的树脂来浸润增强材料，制备成本较高，使用复杂。

专利CN 105985505 A公开了一种可自由基聚合的聚氨酯组合物，该方法用一种含有不饱和键和可以与异氰酸酯反应的活性基团的组分对异氰酸酯单体进行改性，在使用时添加引发剂进行固化反应。该方法的产品具有一定的存储稳定性和操作时间，但该方法中与异氰酸酯反应组分仅是对异氰酸酯进行不饱和键封端，改性后的产物并没有体现传统聚氨酯的韧性和力学性能，并且该方法在使用时仍需要添加第二组份，这在一定程度上限制了该方法的应用范围。

专利WO2002/083758公开了一种LPA杂化物，它包含：一种具有至少一个烯不饱和键和一个对异氰酸酯反应活性基团的第一组分，一种可以与第一组分通过自由基聚合反应的烯键式不饱和单体的第二组分，还有一种可以与第一组分通过聚氨酯反应的，平均官能度至少1.75的多异氰酸酯组成的第三组分，自由基催化剂为第四组分以及占杂化物3-20％的分子量至少为10000道尔顿的热塑性聚合物。该方法在应用时需添加多种组分，操作复杂。

为了能够解决现有技术中聚氨酯组合物生产操作复杂、生产操作时间有限等缺点，有必要开发出一种合适的聚氨酯组合物。

发明内容