[发明专利]可浇筑耐低温型聚氨酯弹性材料、桥梁支座及制备方法

说明书

本发明公开了一种可浇筑耐低温型聚氨酯弹性材料、桥梁支座及制备方法，属于工程减振技术材料领域，包括以下质量比的组份：聚四亚甲基醚二醇42～68份、3‑甲基四氢呋喃或聚四氢呋喃醚二醇20～40份、甲苯二异氰酸酯10～25份、小分子量聚醚预聚体1～20份、3,3'‑二氯‑4,4'‑二氨基二苯基甲烷15～25份。本发明还公开了弹性材料和桥梁支座的制备方法。本发明通过按照设定重量配比进行配制，引入含侧甲基的3MCPG材料，降低分子转动所需势垒，使软段和硬段形成更好的微相分离，限制弹性体内部的结晶，使得弹性体在低温下抵抗变硬的能力增强，因此能有效解决低温环境中发生结晶硬化这一技术难题。

技术领域

本发明属于工程减振技术领域，涉及一种可浇筑耐低温型聚氨酯弹性材料和制备方法以及应用该聚氨酯弹性材料制作的桥梁支座及制备方法。

背景技术

浇注型聚氨酯弹性体(CPU)是一种新兴的有机高分子材料，聚氨酯产品具有耐磨、弹性好、耐冲击、耐腐蚀的特性，聚氨酯有“耐磨王”之称。在实际应用中，其结构特点使其具有优异的耐磨性，以“耐磨橡胶”著称，它与金属材料相比具有重量轻、噪音低、耐损耗、加工费用低及耐腐蚀等优点。与塑料相比具有不发脆等优点，多作为橡胶制品的更新换代产品，并且还具有耐油，耐酸、碱，耐射线辐射等优异性能，因其卓越的性能而被广泛应用于国民经济众多领域。在耐磨性方面是弹性体中最好的，其较高的强度是普通橡胶的3～5倍，其伸长率能够达到普通橡胶的500%-1500%，还具有高弹性，负载支撑容量大，减震效果好，同时硬度范围宽，能够达到邵氏a20～邵氏d70。

现有技术的聚氨酯弹性材料制成的桥梁支座具有稳定的力学性能和良好的耐天候性能，但是在耐低温试验中与绝大多数阻尼型材料一样，都存在结晶硬化的现象，结晶硬化后会影响性能，严重影响工程应用。例如：专利公开号为：CN111944118A，公开日为：2020年11月17日的发明专利申请公开了一种阻尼型高承载力聚氨酯弹性体材料及制备方法和用途，以及其它现有的聚氨酯弹性材料都普遍存在低温结晶硬化的技术问题，隔震支座低温结晶变硬将导致隔震结构的刚度变化，导致结构响应与常温下的设计方法产生较大差异，需要进行单独验算，不利于阻尼型隔震支座在低温地区的推广应用，阻尼型聚氨酯弹性材料在低温结晶硬化是国内外的技术难题，一直没能得到有效的攻克。

现有的聚氨酯浇注机一般采用计量泵对化工原料进行混合处理，计量泵的工作原理是计量泵的电机旋转运动，带动蜗杆转动。蜗杆通过蜗轮机构和偏心轮的作用，得到连杆的往复运动。连杆推动活塞使活塞在计量泵工作室内作往复运动。当活塞向左运动时，计量泵腔内形成真空，吸入阀打开，排出阀关闭，液体进入计量泵腔；当活塞向右运动时，此时吸入阀关闭，排出阀打开，液体从排出阀排出。当按重量百分比混合液体时，由于液体粘度不同以及液体内留存的空气造成计量泵计量不准确，从而对聚氨酯的加工造成影响。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种可浇筑耐低温型聚氨酯弹性材料、桥梁支座及制备方法，通过按照设定重量配比进行配制，引入含侧甲基的3MCPG材料，降低分子转动所需势垒，使软段和硬段形成更好的微相分离，限制弹性体内部的结晶，使得弹性体在低温下抵抗变硬的能力增强，因此能有效解决低温环境中发生结晶硬化这一技术难题。

本发明是这样实现的：本发明涉及一种可浇筑耐低温型聚氨酯弹性材料，包括以下质量比的组份：聚四亚甲基醚二醇42～68份、3-甲基四氢呋喃或聚四氢呋喃醚二醇20～40份、甲苯二异氰酸酯10～25份、小分子量聚醚预聚体1～20份、3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷15～25份。

优选的，所述3-甲基四氢呋喃采用3MCPG-14000。

优选的，所述聚四氢呋喃醚二醇采用PTMEG-1000。

本发明涉及一种可浇筑耐低温型聚氨酯弹性材料的制备方法，包括以下步骤：