一種耐油耐熱的交聯(lián)型氨酯彈性體復(fù)合物及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于聚氨酯彈性體領(lǐng)域，特別涉及一種耐油耐熱的交聯(lián)型氨酯彈性體復(fù)合物及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]聚氨酯彈性體以多元醇為軟段，以多異氰酸酯和小分子擴(kuò)鏈劑為硬段，因軟硬段的熱力學(xué)不相容性，呈現(xiàn)出一種介于橡膠和塑料之間的性能。其性能調(diào)節(jié)范圍廣、擁有優(yōu)異的機(jī)械性能和耐磨性、良好的耐化學(xué)試劑和耐低溫等性能。但是目前普通聚氨酯彈性體存一些缺點(diǎn)，在高溫下材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)容易被破壞，一般在80°C以上使用時，材料的綜合性能下降很多。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種交聯(lián)型氨酯彈性體復(fù)合物及其制備方法，得到的彈性體力學(xué)性能完善，較好耐油性、耐熱性，該材料可以加工出用于采油設(shè)備的密封件。一種交聯(lián)型氨酯彈性體復(fù)合物的制備方法，以端羥基液體丁腈橡膠(HTBN)與聚四氫呋喃二醇混合物(PTMG)為軟段材料制備出鄰接交聯(lián)型液體丁腈橡膠改性的聚氨酯脲彈性體。
[0004]本發(fā)明中選取端羥基液體丁腈橡膠作為聚氨酯脲彈性體軟段改性材料，因其具有三個獨(dú)特的結(jié)構(gòu)有助于改進(jìn)材料的耐熱性能:1)其分子主鏈為碳鏈。高分子材料在高溫下往往先從分子主鏈的雜原子處發(fā)生降解，而其主鏈結(jié)構(gòu)中沒有如-0-、-N-等雜原子，因此其穩(wěn)定性要高的多；2)其分子主鏈中不存在和構(gòu)成硬段的脲鍵或氨酯鍵中活潑氫原子形成氫鍵化作用的氧原子。即聚氨酯軟段分子和硬段極性鍵之間的氫鍵化作用非常弱，聚氨酯彈性體的宏觀力學(xué)性能的溫敏性較低；3)其分子主鏈中含有少量的不飽和雙鍵，可以作為潛在的反應(yīng)點(diǎn)有利于與交聯(lián)劑反應(yīng)而形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)，分子鏈的化學(xué)交聯(lián)限制了高分子鏈的運(yùn)動從而提高了聚氨酯彈性體的熱穩(wěn)定性。
[0005]本發(fā)明要求保護(hù)一種交聯(lián)型氨酯彈性體復(fù)合物，其組份以及重量份如下:端羥基液體丁腈橡膠20?30份，聚四氫呋喃二醇混合物30?40份，甲苯二異氰酸酯10?15份，，K -間苯撐雙馬來酰亞胺10?15份，甲苯二異氰酸酯5?8，擴(kuò)鏈劑5?8份，減磨劑I?3份，催化劑0.5?2份。
[0006]優(yōu)選地，擴(kuò)鏈劑為二甲硫基二胺基甲苯，減磨劑為二硫化鉬或石墨粉末，催化劑為己二酸或壬二酸。
[0007]本發(fā)明利用兩步法，第一步將取經(jīng)脫水處理的不同配比的HTBN/PTMG加入甲苯二異氰酸酯，經(jīng)真空脫泡處理，制備出聚氨酯預(yù)聚體。第二步取質(zhì)量比為某一配比的HTBN和PTMG混合多元醇加入HAV-2(N，N'-間苯撐雙馬來酰亞胺)，然后脫水處理，加入計量的TDI (甲苯二異氰酸酯)，經(jīng)真空脫泡處理，制備出聚氨酯預(yù)聚體A組分。脫水處理一定量的擴(kuò)鏈劑DMTDA (二甲硫基二胺基甲苯)制備B組分。將一定配比的A、B組分混合，在平板硫化機(jī)上固化成型，制備出交聯(lián)型PUU (聚氨酯脲)彈性體復(fù)合物。
[0008]本發(fā)明所制得的交聯(lián)型聚氨酯彈性體，制品力學(xué)性能優(yōu)良，斷裂伸長率和永久變形也會迅速降低，同時高溫力學(xué)性能和耐溫性提高。
具體實(shí)施例
[0009]實(shí)施例一
一種交聯(lián)型氨酯彈性體復(fù)合物，其組份以及重量份如下:端羥基液體丁腈橡膠20g，聚四氫呋喃二醇混合物30g，甲苯二異氰酸酯10g，，N'-間苯撐雙馬來酰亞胺10g，甲苯二異氰酸酯5g，二甲硫基二胺基甲苯5g，石墨粉末lg，己二酸0.5g。
[0010]—種交聯(lián)型氨酯彈性體復(fù)合物的制備方法包括:
(I)液體丁腈橡膠改性聚醚基線性PUU彈性體的制備
取經(jīng)脫水處理的20g HTBN、30gPTMG加入1g甲苯二異氰酸酯在80 °C下反應(yīng)1.5 h，真空脫泡30 min，制備出聚氨酯預(yù)聚體。然后加入擴(kuò)鏈劑5g DMTDA和催化劑0.5g己二酸進(jìn)行反應(yīng)，在平板硫化機(jī)上120 °(:固化成型I h，制備出PUU彈性體復(fù)合物。
[0011](2)鄰接交聯(lián)型液體丁腈橡膠基PUU彈性體的制備
取質(zhì)量比為2:3的HTBN和PTMG混合多元醇加入10gHAV-2，然后脫水處理lh，加入計量的5gTDI在80 °C下反應(yīng)1.5 h，真空脫泡30 min，制備出聚氨酯預(yù)聚體A組分。脫水處理一定量的擴(kuò)鏈劑5gDMTDA和減磨劑Ig石墨粉末制備B組分。將一定配比的A、B組分混合，在平板硫化機(jī)上120 °(:固化成型I h，制備出交聯(lián)型PUU彈性體復(fù)合物。
[0012]實(shí)施例二
一種交聯(lián)型氨酯彈性體復(fù)合物，其組份以及重量份如下:端羥基液體丁腈橡膠30g，聚四氫呋喃二醇混合物40g，甲苯二異氰酸酯15g，N'-間苯撐雙馬來酰亞胺15g，甲苯二異氰酸酯Sg，二甲硫基二胺基甲苯Sg，石墨粉末3g，己二酸2g。
[0013]—種交聯(lián)型氨酯彈性體復(fù)合物的制備方法包括:
(I)取經(jīng)脫水處理的30g HTBN、40gPTMG加入15g甲苯二異氰酸酯在80 °C下反應(yīng)1.5h，真空脫泡30 min，制備出聚氨酯預(yù)聚體。然后加入擴(kuò)鏈劑8g DMTDA和催化劑2g己二酸進(jìn)行反應(yīng)，在平板硫化機(jī)上120 °(:固化成型I h，制備出PUU彈性體復(fù)合物。
[0014](2)取質(zhì)量比為3:4的HTBN和PTMG混合多元醇加入15gHAV_2，然后脫水處理lh，加入計量的8gTDI在80 °C下反應(yīng)1.5 h，真空脫泡30 min，制備出聚氨酯預(yù)聚體A組分。脫水處理一定量的擴(kuò)鏈劑8gDMTDA和減磨劑3g石墨粉末制備B組分。將一定配比的A、B組分混合，在平板硫化機(jī)上120 °(:固化成型I h，制備出交聯(lián)型PUU彈性體復(fù)合物。
[0015]實(shí)施例三
一種交聯(lián)型氨酯彈性體復(fù)合物，其組份以及重量份如下:端羥基液體丁腈橡膠20g，聚四氫呋喃二醇混合物40g，甲苯二異氰酸酯15g，N'-間苯撐雙馬來酰亞胺15g，甲苯二異氰酸酯Sg，二甲硫基二胺基甲苯5g，石墨粉末2g，己二酸lg。
[0016]—種交聯(lián)型氨酯彈性體復(fù)合物的制備方法包括:
(I)取經(jīng)脫水處理的20g HTBN、40gPTMG加入15g甲苯二異氰酸酯在80 °C下反應(yīng)1.5h，真空脫泡30 min，制備出聚氨酯預(yù)聚體。然后加入