本發(fā)明屬于復合材料的制備領域,具體涉及一種環(huán)氧化端羥基聚丁二烯型聚氨酯材料的制備方法。
背景技術:
端羥基聚丁二烯(HTPB)是一種遙爪聚合物,常被人們稱為液體橡膠。作為粘合劑,主要用于固體火箭推進劑和襯層材料。HTPB與擴鏈劑、固化劑發(fā)生交聯(lián)固化反應,可生成三維網(wǎng)絡結構的聚氨酯彈性體,具有優(yōu)異的力學性能和良好的耐水解、耐酸堿、耐磨、耐低溫、電絕緣性能及生物相容性。因此,廣泛用于復合材料、固體推進劑、含能材料、粘合劑、密封件、蒸發(fā)分離膜、涂層材料和生物醫(yī)用材料。
在冬季低濕度環(huán)境下,推進劑襯層材料常出現(xiàn)表面脫粘、力學性能偏低的現(xiàn)象。據(jù)統(tǒng)計,國外發(fā)生故障的固體發(fā)動機中有近三分之一是因襯層/藥柱接口脫粘造成的。因此,對其進行改性十分必要。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供一種環(huán)氧化端羥基聚丁二烯型聚氨酯材料,力學性能優(yōu)異,同時提供該材料的制備方法。
一種環(huán)氧化端羥基聚丁二烯型聚氨酯材料,其特征在于,包含如下重量份數(shù)的原料:環(huán)氧化端羥基聚丁二烯:62.5%-74.5%,N,N-二(2-羥丙基)苯胺:4.5%-10.5%,甲苯二異氰酸酯:13.0%-19.5%,ZnO:3.0%-5.0%,SiO2:1.0%-1.8%,辛酸亞錫:0.01%-0.12%,鄰苯二甲酸二(2-乙基己)酯:1.0%-2.0%。
優(yōu)選地,上述一種環(huán)氧化端羥基聚丁二烯型聚氨酯材料包含如下重量份數(shù)的原料:環(huán)氧化端羥基聚丁二烯:68.2%,N,N-二(2-羥丙基)苯胺:10%,甲苯二異氰酸酯:15%,ZnO:4%,SiO2:1.2%,辛酸亞錫:0.1%,鄰苯二甲酸二(2-乙基己)酯:1.5%。
本發(fā)明提供的環(huán)氧化端羥基聚丁二烯型聚氨酯材料的制備方法,其特征在于:包括以下步驟:
(1)稱取N,N-二(2-羥丙基)苯胺,加乙酸乙酯溶解,再加入環(huán)氧化端羥基聚丁二烯后,加入ZnO、SiO2、辛酸亞錫和鄰苯二甲酸二(2-乙基己)酯,攪拌均勻得到白色乳狀液體;
(2)將步驟(1)得到的白色乳狀液體,進行超聲分散,在70℃下加熱2-3h,冷卻后,抽真空至無氣泡產(chǎn)生,加入甲苯二異氰酸酯,混合均勻,再抽真空至無氣泡產(chǎn)生;
(3)將步驟(2)得到的產(chǎn)物澆注入模具中,固化后得到環(huán)氧化端羥基聚丁二烯型聚氨酯材料。
優(yōu)選地,上述步驟(2)中超聲分散的條件為:功率200W,超聲時間30min。
本發(fā)明的優(yōu)點:
本發(fā)明提供一種環(huán)氧化端羥基聚丁二烯型聚氨酯材料及其制備方法,工藝簡單,所述環(huán)氧化端羥基聚丁二烯型聚氨酯材料力學性能優(yōu)異,拉伸強度可達11.1MPa,斷裂伸長率可達346.8%。
具體實施方式
實施例1
一種環(huán)氧化端羥基聚丁二烯型聚氨酯材料,包含如下重量份數(shù)的原料:環(huán)氧化端羥基聚丁二烯:62.5%-74.5%,N,N-二(2-羥丙基)苯胺:4.5%-10.5%,甲苯二異氰酸酯:13.0%-19.5%,ZnO:3.0%-5.0%,SiO2:1.0%-1.8%,辛酸亞錫:0.01%-0.12%,鄰苯二甲酸二(2-乙基己)酯:1.0%-2.0%。
一種上述環(huán)氧化端羥基聚丁二烯型聚氨酯材料的制備方法如下:
(1)稱取N,N-二(2-羥丙基)苯胺,加乙酸乙酯溶解,再加入環(huán)氧化端羥基聚丁二烯后,加入ZnO、SiO2、辛酸亞錫和鄰苯二甲酸二(2-乙基己)酯,攪拌均勻得到白色乳狀液體;
(2)將步驟(1)得到的白色乳狀液體,進行超聲分散,在70℃下加熱2-3h,冷卻后,抽真空至無氣泡產(chǎn)生,加入甲苯二異氰酸酯,混合均勻,再抽真空至無氣泡產(chǎn)生;
(3)將步驟(2)得到的產(chǎn)物澆注入模具中,固化后得到環(huán)氧化端羥基聚丁二烯型聚氨酯材料。
其中,步驟(2)中,超聲分散的條件為:功率200W,超聲時間30min。
實施例2
一種環(huán)氧化端羥基聚丁二烯型聚氨酯材料,包含如下重量份數(shù)的原料:環(huán)氧化端羥基聚丁二烯:68.2%,N,N-二(2-羥丙基)苯胺:10%,甲苯二異氰酸酯:15%,ZnO:4%,SiO2:1.2%,辛酸亞錫:0.1%,鄰苯二甲酸二(2-乙基己)酯:1.5%。
該環(huán)氧化端羥基聚丁二烯型聚氨酯材料的制備方法同實施例1。