[发明专利]聚氨酯树脂材料及其制备方法和应用

说明书

本发明的主要目的是提出一种聚氨酯树脂材料及其制备方法和应用。所述的方法包括以下步骤：分别合成组分A和组分B；其中，组分A为NCO封端聚氨酯预聚体，组分B为OH封端聚氨酯预聚体；将组分A、组分B与双官能度的环氧小分子混合物、和/或催化剂混合，得混合溶液；固化。所述的聚氨酯树脂材料的流动性良好，固化速度缓慢且分子量高、透明，将其用作灌浆层合材料的粘结材料，能够保证灌浆层合材料填充满整个夹层空间，具有良好的综合性能，从而更加适于实用。

技术领域

本发明属于化学材料制造和应用技术领域，特别是涉及一种聚氨酯树脂材料及其制备方法和应用。

背景技术

将不同材质的材料层合在一起，可以起到材料性能的整体提升和保护，例如，采用多层材料复合的防弹玻璃。

目前夹层玻璃层合方式主要采用胶片高温蒸压的方式，此种方式存在较大内应力、层合材料过程容易产生光学畸变、高温下有机玻璃变形、界面粘结力低等问题。采用较低温度灌浆层合的方式可以有效避免上述问题，但是层合板材具有间隙小、面积尺寸大的特点，因此，灌浆层合材料不仅要具有良好的机械性能、光学性能和粘接强度等通用性能，而且要具有良好的流动性和缓慢固化的特性，从而保证灌浆层合材料可以填充满整个夹层空间。

为使溶液具有良好的流动性，通常采用的方法通常有以下两种方法：

方法一：添加溶剂、增塑剂、活性稀释剂等降低溶液粘度，但是由于灌浆层合本身为密封体系，采用溶剂后其无法挥发除去，使用增塑剂和活性稀释剂则会严重影响材料本体的性能。

方法二：采用小分子的原料，但是该方法存在材料固化时反应速率较快，难以调控，而且随着分子链的增长，产生凝胶，分子链的笼蔽效应会导致材料主链段难以形成足够的分子量，致使材料性能不佳；同时，小分子固化会导致体积收缩，使层合界面形成严重的应力集中。

目前市场上存在的粘接材料都难以满足灌浆层合的使用需要，亟需开发一种流动性良好，固化速度缓慢且高分子量的透明化学材料。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种聚氨酯树脂材料及其制备方法和应用。所述的聚氨酯树脂材料的流动性良好，固化速度缓慢且分子量高、透明，将其用作灌浆层合材料的粘结材料，能够保证灌浆层合材料填充满整个夹层空间，具有良好的综合性能，从而更加适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种聚氨酯树脂材料的制备方法，其包括以下步骤：

1)分别合成组分A和组分B；其中，组分A为NCO封端聚氨酯预聚体，组分B为OH封端聚氨酯预聚体；

2)将组分A、组分B与双官能度的环氧小分子混合物、和/或催化剂混合，得混合溶液；固化。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

优选的，前述的聚氨酯树脂材料的制备方法，其中以质量份计所述的混合溶液包括以下组分：

优选的，前述的聚氨酯树脂材料的制备方法，其中所述的NCO封端聚氨酯预聚体由以下质量份的组分制备而成：聚醚多元醇40～70份、小分子多元醇0～10份、脂肪族二异氰酸酯35～50份，催化剂0～0.3份；其中，R值为1.6～2.2；所述的NCO封端聚氨酯预聚体NCO的质量百分含量为4.7～8.3％，分子量为1000～6000，于60℃的粘度小于4000mPa·s。

优选的，前述的聚氨酯树脂材料的制备方法，其中所述的OH封端聚氨酯预聚体由以下质量份的组分制备而成：聚醚多元醇58～73份、小分子多元醇5～20份、脂肪族二异氰酸酯19～35份，分子量为1000～6000，催化剂0～0.5份；其中，R值为0.4～0.7；所述的OH封端聚氨酯预聚体OH的质量百分含量为3～5％，于60℃的粘度小于2000mPa·s。