[发明专利]一种具有高强度、高韧性、高耐磨性的耐水解聚氨酯弹性体及其制备方法

说明书

本发明提供了一种具有高强度、高韧性、高耐磨性的耐水解聚氨酯弹性体及其制备方法，属于聚氨酯技术领域。本发明的制备方法包括以下步骤：将聚四氢呋喃二元醇和二异氰酸酯混合，进行聚合反应，得到预聚体；将所述预聚体和扩链剂混合，固化后，得到具有高强度、高韧性、高耐磨性的耐水解聚氨酯弹性体；所述扩链剂为二胺类扩链剂。本发明制备的聚氨酯弹性体具有高强度、高韧性、高耐磨性和耐水解性，适用于盾构机的密封圈。

技术领域

本发明涉及聚氨酯技术领域，尤其涉及一种具有高强度、高韧性、高耐磨性的耐水解聚氨酯弹性体及其制备方法。

背景技术

聚氨酯全名聚氨基甲酸酯，是一种高分子材料，其品种多。其中，适用于生产盾构机主驱动密封件的聚氨酯材料主要为聚氨酯弹性体。

聚氨酯弹性体相对于橡胶类材料在机械性能、气密性、耐磨性、耐压性、耐油性及耐氧化性等方面虽然具有很强的优势，但盾构机的密封圈的使用环境多为泥沙和地下水侵入的条件，对密封件材料的要求极为苛刻。普通聚氨酯弹性体由于耐水解性、强度、韧性和耐磨性等性能有待提高，在摩擦过程中经常造成盾构机密封圈密封失效。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有高强度、高韧性、高耐磨性的耐水解聚氨酯弹性体及其制备方法，本发明制备的聚氨酯弹性体具有高强度、高韧性、高耐磨性和耐水解性，适用于盾构机的密封圈。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种具有高强度、高韧性、高耐磨性的耐水解聚氨酯弹性体的制备方法，包括以下步骤：

将聚四氢呋喃二元醇和二异氰酸酯混合，进行聚合反应，得到预聚体；

将所述预聚体和扩链剂混合，固化后，得到具有高强度、高韧性、高耐磨性的耐水解聚氨酯弹性体；

所述扩链剂为二胺类扩链剂。

优选的，所述二胺类扩链剂包括4,4'-二氨基-3,3'-二氯二苯甲烷、间苯二甲胺或二甲硫基二胺基甲苯。

优选的，所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯或异佛尔酮二异氰酸酯。

优选的，以质量份数计，所述聚四氢呋喃二元醇为90～130份、二异氰酸酯为15～25份；所述扩链剂的质量为所述预聚体质量的5～15％

优选的，所述聚合反应的温度为60～80℃，时间为1.5～2.5h。

优选的，将所述预聚体和扩链剂混合包括：将所述预聚体进行第一真空脱气，向真空脱气后的预聚体中加入扩链剂，搅拌均匀，进行第二真空脱气。

优选的，所述第一真空脱气和第二真空脱气的温度为70～80℃。

优选的，所述聚合反应在氮气保护条件下进行。

优选的，所述固化的温度为80～120℃，固化的时间为24～36h。

本发明提供了上述方案所述制备方法制备得到的具有高强度、高韧性、高耐磨性的耐水解聚氨酯弹性体。

本发明提供了一种具有高强度、高韧性、高耐磨性的耐水解聚氨酯弹性体的制备方法，包括以下步骤：将聚四氢呋喃二元醇和二异氰酸酯混合，进行聚合反应，得到预聚体；将所述预聚体和扩链剂混合，固化后，得到具有高强度、高韧性、高耐磨性的耐水解聚氨酯弹性体；所述扩链剂为二胺类扩链剂。