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尊龙凯时人生就是博热固性聚氨酯的配方及其制备方法与流程

发布时间:2024-04-16 14:26:13人气:

  尊龙凯时人生就是博热固性聚氨酯的配方及其制备方法与流程2.载人潜水器中最核心的部件之一为观察窗,又为了可以达到耐压的目的,目前深海潜水器的耐压结构材料一般都采用传统的金属材料,如钢材、钛合金、高强度铝合金。然而随着材料、能源等新技术的发展,潜水器的各项性能指针不断地提高,更大的潜深、更轻的总重量、更宽阔的视野以及更短的上浮下潜时间等成为深海潜水器的目标要求。

  3.基于上述设计要求,非金属耐压结构明显体现出更大的优势,此外,出于使用安全性考虑,目前载人潜水器观察窗基本都是采用有机玻璃(即俗称的亚克力),于国内仅具备研制中厚平板型有机玻离观察窗的能力,而大尺寸、厚壁曲面有机玻璃观察窗及大深度载人潜水器锥台型有机玻璃观察窗的制造则是被国外技术所垄断。

  4.为解决上述现有技术中所存在的问题,本技术实施例提供一种热固性聚氨酯的配方及其制备方法。具体的技术方案如下:

  5.第一方面,提供一种热固性聚氨酯的配方,其包括以下重量份数组分:60-65份的异氰酸酯;10-25份的二元醇;10-25份的三元醇;0.0005份的催化剂;0.5份的抗氧化剂;1份的紫外线.在第一方面的第一种可能实现方式中,异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯或者六亚甲基二异氰酸酯。

  7.在第一方面的第二种可能实现方式中,二元醇包括碳数4-8(c4-c8)的直链二元醇、聚酯二元醇、聚碳酸酯二元醇和三甲基戊二醇中的一者或者多者。

  8.在第一方面的第三可能实现方式中,三元醇包括聚酯三元醇、聚醚三元醇、三羟基甲基丙烷和聚己内酯三元醇中的一者或者多者。

  10.在第一方面的第五种可能实现方式中,抗氧化剂为抗氧化剂1010、抗氧化剂1076、抗氧化剂168、抗氧化剂1024和抗氧化剂1098中的一者或者多者。

  11.在第一方面的第六种可能实现方式中,紫外线、uv-329和uv-531中的一者或者多者。

  12.第二方面,提供一种热固性聚氨酯的制备方法,其包括以下步骤:按照上述第一方面中任意一项的热固性聚氨酯的配方称取原料;将异氰酸酯、部份二元醇、抗氧化剂、紫外线吸收剂和催化剂加入到第一反应釜中,真空加热混合,得到第一反应物;将三元醇和剩余二元醇加入第二反应釜中,真空加热混合,得到第二反应物;将第一反应物与第二反应物按

  13.在第二方面的第一种可能实现方式中,第一反应釜与第二反应釜的线.在第二方面的第二种可能实现方式中,模具置于烘箱之前还包括以下步骤,将预热烘箱,预热温度为110℃-120℃。

  16.本技术的热固性聚氨酯的配方及其制备方法,其所制备的热固性聚氨酯的材料性能比现有技术所使用的亚克力性能优异,且能够满足深海潜器观察窗的要求。且本技术的制程周期只需要15天,成本也仅为从国外采购的一半,可以大幅降低了材料的成本。

  17.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解,构成本技术的一部分,本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术,并不构成对本技术的不当限定。在附图中:

  19.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。

  20.请参阅图1,其是本技术一实施例的热固性聚氨酯的制备方法的步骤流程图。如图所示,热固性聚氨酯的制备方法s包括以下步骤s1至步骤s4。其中:

  22.具体而言,热固性聚氨酯的配方包括重量份数为60-65份的异氰酸酯、10-25份的二元醇、10-25份的三元醇、0.0005份的催化剂、0.5份的抗氧化剂和1份的紫外线吸收剂。在本实施例中,异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯或者六亚甲基二异氰酸酯。

  23.二元醇包括碳数4-8(c4-c8)的直链二元醇、聚酯二元醇、聚碳酸酯二元醇和三甲基戊二醇中的一者或者多者。三元醇包括聚酯三元醇、聚醚三元醇、三羟基甲基丙烷和聚己内酯三元醇中的一者或者多者。

  24.催化剂为有机锡催化剂或是有机铋催化剂。有机锡催化剂可以是tmg129、tmg218和tmg216中的一者或者多者,有机铋催化剂可以是bicat8118和bicat8108中的一者或者两者。催化剂也可以是有机锡催化剂与有机铋催化剂的混合。

  25.抗氧化剂为抗氧化剂1010、抗氧化剂1076、抗氧化剂168、抗氧化剂1024和抗氧化剂1098中的一者或者多者。紫外线、uv-329和uv-531中的一者或者多者。

  26.步骤s2,制备第一反应物。将异氰酸酯、部份二元醇、抗氧化剂、紫外线吸收剂和催化剂加入到第一反应釜中,真空加热混合,得到第一反应物。

  27.具体而言,将异氰酸酯、部份二元醇、抗氧化剂、紫外线吸收剂及催化剂加入第一反应釜中混合,对第一反应釜抽线mpa,并设置第一反应釜内的加热温度为110-120℃,待第一反应釜中的原料完全反应后,得到第一反应物。

  28.步骤s3,制备第二反应物。将三元醇和剩余二元醇加入第二反应釜中,真空加热混合,得到第二反应物。

  29.具体而言,将三元醇及剩余二元醇加入第二反应釜中混合,对第二反应釜抽线mpa,并设置第二反应釜内的加热温度为110-120℃,待第二反应釜中的原料完全反应后,得到第二反应物。

  30.步骤s4,浇注固化。将第一反应物与第二反应物按照重量比4:1分别浇注于模具中,并将模具置于烘箱内,加热固化,形成热固性聚氨酯。

  31.具体而言,先预热烘箱,预热温度为110℃-120℃,使得已预热的烘箱的温度与第一反应釜及第二反应釜内的温度相同,接着将第一反应釜内的第一反应物与第二反应釜内的第二反应物按照重量比4:1的比例分别浇注至模具中,然后该模具置于前述预热的烘箱中,对反应物进行加热固化,然后脱模,得到热固性聚氨酯。

  32.本实施例的热固性聚氨酯的制备方法s所制备的热固性聚氨酯能够满足深海潜器观察窗的要求,且制程周期只需要15天,远小于从国外采购周期(60天),另外成本也仅为从国外采购的一半,可以大幅降低了材料的成本。

  33.以下实施例1至实施例3是根据上述步骤s1至步骤s4,针对不同重量份数的二元醇及三元醇来制备热固性聚氨酯,以找出制备热固性聚氨酯的最佳条件。

  35.1、先将占重量份数为60-65的异氰酸酯、5-7.5的二元醇、0.5的抗氧化剂、1的紫外线的催化剂加入第一反应釜内进行反应并形成第一反应物,并将第一反应釜内的温度维持在110℃-120℃之间,较佳的温度为120℃,然后对第一反应釜内进行抽真空,使得第一反应釜内的线mpa。在此步骤中,由于混合反应会释放出大量的热,第一反应釜内的温度会超过120℃,因此待反应完成形成第一反应物之后,将第一反应釜内的温度降温至120℃之后再继续后续步骤使用。

  36.2、将剩余占重量份数为5-7.5的二元醇和20-25的三元醇加入第二反应釜内,加热搅拌以混合均匀,然后对第二反应釜内进行抽真空,使得第二反应釜内的线mpa,让第二反应釜内的温度保持在110℃-120℃之间,较佳的温度为120℃,反应完成形成第二反应物。

  37.3、对烘箱进行预热,其中烘箱的预热温度为110℃-120℃,较佳的预热温度为120℃,使得已预热的烘箱的温度与第一反应釜及第二反应釜内的温度相同。待烘箱达到预热的温度之后,将第一反应釜内的第一反应物及第二反应釜内的第二反应物按照重量比4:1利用浇注机分别浇注至浇注模具内,此时第一反应物及第二反应物会开始产生聚合反应,接着再将盛装有第一反应物及第二反应物的浇注模具置放于已预热、且预热温度为120℃的烘箱内进行固化,其固化步骤的第一段时间为1小时,第一段固化温度维持在120℃以及第二段固化温度在140℃,时间为48小时,待固化完成之后脱模,即可得到热固性聚氨酯。

  39.本实施例与实施例1的区别在于,本实施例将二元醇添加至第一反应釜内的重量份数由5-7.5改变为10-12.5,三元醇添加至第二反应釜的重量份数由20-25改变为10-15,据此,来找出制备热塑性聚氨酯的最佳条件。

  40.1、先将占重量份数为60-65的异氰酸酯、10-12.5的二元醇、0.5的抗氧化剂、1的紫

  外线吸收剂、及占重量份数为0.0005的催化剂加入第一反应釜内进行混合并反应以形成第一反应物,并将第一反应釜内的温度维持在110℃-120℃之间,较佳的温度为120℃,然后对第一反应釜内进行抽真空,使得第一反应釜内的线mpa。在此步骤中,由于混合反应会释放出大量的热,第一反应釜内的温度会超过120℃,因此待反应完成形成第一反应物之后,将第一反应釜内的温度降温至120℃之后再继续后续步骤使用。要说明的是,于此步骤中,分别加入第一反应釜内的二元醇的重量份数及第二反应釜内的二元醇的重量份数可以各一半或是按照比例分配。

  41.2尊龙凯时人生就是博中国官网、将剩余占重量份数为10-12.5的二元醇和占重量份数为10-15的三元醇加入第二反应釜内,加热搅拌以混合均匀,然后对第二反应釜内进行抽真空,使得第二反应釜内的线mpa,让第二反应釜内的温度保持在110℃-120℃之间,较佳的温度为120℃,反应完成形成第二反应物。

  42.3、对烘箱进行预热尊龙凯时人生就是博中国官网,其中烘箱的预热温度为110℃-120℃,较佳的预热温度为120℃,使得已预热的烘箱的温度与第一反应釜及第二反应釜内的温度相同。待烘箱达到预热的温度,例如120℃,然后将第一反应釜内的第一反应物及第二反应釜内的第二反应物按照重量比4:1利用浇注机分别浇注至浇注模具内,此时第一反应物及第二反应物会开始产生聚合反应。接着再将盛装有第一反应物及第二反应物的浇注模具置放于已预热且预热温度为120℃的烘箱内进行固化,其固化步骤的第一段时间为1小时,第一段固化温度维持在120℃以及第二段固化温度在140℃,时间为48小时,待固化完成之脱模,即可得到热固性聚氨酯。

  43.在本实施例中,还针对根据上述制备的热固性聚氨酯进行拉伸强度、拉伸断裂伸长率、拉伸模量、弯曲强度、吸水率、压缩屈服强度及压缩屈服模量进行测试,同时与现有观察窗常使用的亚克力来做性能的对比,其比对结果如下表1所示。

  [0045] 亚克力热固性聚氨酯标准要求拉伸强度(mpa)71.676≥62拉伸断裂伸长率(%)3.713≥2拉伸模量(mpa)33831950≥2760弯曲强度(mpa)11995.5≥97吸水率0.19%0.21%≤0.25%压缩屈服强度(mpa)11387≥103压缩屈服模量(mpa)28131763≥2760

  由表1中的数据很明显的可以得到,利用本技术所公开的制备方法所合成的热固性聚氨酯的材料性能比现有技术所使用的亚克力要来的优异,且能够满足深海潜器观察窗的要求。

  本实施例与上述实施例1及实施例2的区别在于,本实施例将二元醇添加至第一反应釜内的重量份数改变为7.5-10,三元醇添加至第二反应釜的重量份数为15-20,同样的,本实施例通过调整二元醇及三元醇的重量份数的目的也是用来找出制备热固性聚氨酯的最佳条件。

  1、先将占重量份数为60-65的异氰酸酯、7.5-10的二元醇、0.5的抗氧化剂、1的紫外线的催化剂加入第一反应釜内进行混合并反应成第一反应物,并将第一反应釜内的温度维持在110℃-120℃之间,较佳的温度为120℃,然后对第一反应釜内进行抽真空,使得第一反应釜内的线mpa,同样的在此混合步骤中,由于混合反应会势放出大量的热,第一反应釜内的温度会超过120℃,因此待反应完成形成第一反应物之后,将第一反应釜内的温度降温至120℃之后再继续后续步骤使用。本实施例与上述实施例1相同的是,分别加入第一反应釜内的二元醇的重量份数及第二反应釜内的二元醇的重量份数可以各一半或是按照比例分配。。

  2、将剩余占重量分数为7.5-10的二元醇和15-20的三元醇分别加入第二反应釜内,加热搅拌以混合均匀,然后对第二反应釜内进行抽真空,使得第二反应釜内的线mpa,让第二反应釜内的温度保持在110℃-120℃之间,较佳的温度为120℃,反应完成形成第二反应物。

  3、对烘箱进行预热,其中烘箱的预热温度为110℃-120℃,较佳的预热温度为120℃,使得已预热的烘箱的温度与第一反应釜及第二反应釜内的温度相同。待烘箱达到预热的温度,例如120℃,然后将第一反应釜内的第一反应物及第二反应釜内的第二反应物按照重量比4:1利用浇注机分别浇注至浇注模具内,此时第一反应物及第二反应物会开始产生聚合反应。接着再将盛装有第一反应物及第二反应物的浇注模具置放于已预热且预热温度为120℃的烘箱内进行固化,其固化步骤的第一段时间为1小时,第一段固化温度维持在120℃以及第二段固化温度在140℃,时间为48小时,待固化完成之脱模,即可得到热固性聚氨酯。

  在本实施例中,还针对根据上述制备的热固性聚氨酯进行拉伸强度、拉伸断裂伸长率、拉伸模量、弯曲强度、吸水率、压缩屈服强度及压缩屈服模量进行测试,同时与现有观察窗常使用的亚克力来做性能的对比,其比对结果如下表2所示。

  由表2中的数据很明显的可以得到,利用本技术所公开的制备方法所合成的热固性聚氨酯的材料性能比现有技术所使用的亚克力要来的优异,且能够满足深海潜器观察窗的要求。

  另外,由上述表1和表2的数据可以得知,当二元醇分别添加至第一反应釜及第二反应釜内的重量份数改变为7.5-10以及三元醇添加至第二反应釜的重量份数为15-20,而异氰酸酯的重量份数为60-65、抗氧化剂的重量份数为0.5、紫外线时,制备得到的热固性聚氨酯的拉伸强度高达86mpa,超过asme pvho-1-2012美国载人压力容器安全性标准要求的62、拉伸断裂伸长率为7.5,这要比标准要求规范围的高很多,同时弯曲强度为105mpa,也高出标准要求所规范的97,而吸水率只有0.18%更低于标准要求所规范的0.25。

  因此,由本技术所制备的热固性聚氨酯可以适用于在深海潜水器的观察窗的制作,其可以耐深海压力之外,由于吸水率低,热固性聚氨酯作为观察窗不会有吸水,而可以使整个深海潜水器的使用寿命增加,也能维持整个深海潜水器的器械稳定度。

  综上所述,本技术提供了一种热固性聚氨酯的配方及其制备方法。本技术所制备的热固性聚氨酯的材料性能比现有技术所使用的亚克力性能优异,且能够满足深海潜器观察窗的要求。且本技术的制程周期只需要15天,成本也仅为从国外采购的一半,可以大幅降低了材料的成本。

  需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个

  上面结合附图对本技术的实施例进行了描述,但是本技术并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的尊龙凯时人生就是博中国官网,本领域的普通技术人员在本技术的启示下,在不脱离本技术宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,均属于本技术的保护之内。

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