[发明专利]包含纳米填料的高固含宽温域阻尼聚氨酯水分散体的制备方法

摘要

本发明公开了一种包含纳米填料的高固含宽温域阻尼聚氨酯水分散体的制备方法，主要包括以下步骤：两种组合多元醇与异氰酸酯制备聚氨酯预聚物(a)；利用亲水扩链剂制备可乳化聚氨酯预聚物(b)；中和乳化后经二次扩链及纳米杂化制得该水分散体。本发明的聚氨酯水分散体以水为分散介质，符合现代工业的环保要求，同时贮存稳定性好，制备工艺简单易行，相对于现有水性聚氨酯水分散体具有超高的固含量（50%～60%）；而独特分子结构设计及纳米填料的特殊效应，材料在宽温域范围（-50℃～+90℃）具有高阻尼（tanδ＞0.3）的特性。本发明是环保型功能聚氨酯阻尼材料，可广泛应用于航空航天、汽车、船舶制造、精密仪器、建筑装饰等国民经济各个领域。

主权项

一种包含纳米填料的高固含宽温域阻尼聚氨酯水分散体制备方法，其特征在于主要包括以下工艺步骤：（1）平均分子量为2900g/mol～8000 g/mol的多元醇I与平均分子量为500 g/mol～2500 g/mol的多元醇II加入到二异氰酸酯，控制70℃～90℃反应60～120min制得聚氨酯预聚物(a)，其中所用多元醇II的玻璃化转变温度比多元醇I的玻璃化转变温度高30～80℃，多元醇II与多元醇I的质量比为1:2～1:6，加入的多元醇与二异氰酸酯的摩尔比n(NCO)/n(OH)=4～7；（2）在聚氨酯预聚物(a)中加入聚氨酯预聚物(a)质量2～5%的亲水扩链剂和5～15%的溶剂，控温70℃～95℃继续反应60min～150min，按中和度80%～100%加入成盐剂，得到水可分散聚氨酯预聚物(b)；（3）在聚氨酯预聚物(b)质量50～90%的去离子水中加入去离子水质量1.0～2.0%的表面活性剂、1.0～2.0%的偶联剂和10～30%的纳米填料，混合均匀后在搅拌状态下将聚氨酯预聚物(b)分散于其中，30～60min后滴加去离子水质量2.0～8.0%的有机胺，继续搅拌120min～240min，即得到固含量50%～60%、温度范围‑50℃～+90℃的阻尼聚氨酯水分散体。