高疏水的有机硅—聚氨酯保温复合材料及制备方法

摘要

本发明公开了高疏水的有机硅—聚氨酯保温复合材料及制备方法，通过将端羟基、端氨基聚硅氧烷以及含羟基、氨基的硅烷偶联剂引入聚氨酯分子主链或侧链中，并将其与空心微球复合制备。本发明的复合材料是分子主链或侧链中含有疏水性有机硅链段的有机硅-聚氨酯与空心微球的复合材料，可用于300～5000米水深的海洋石油管道保温防护。

主权项

高疏水的有机硅—聚氨酯保温复合材料，其特征在于，采用超疏水硅烷来改性聚氨酯以实现复合，密度为500～900kg/m3、抗压性能＞40MPa，导热系数<0.13wm‑1K‑1,重量吸水率<3%，水接触角为120～175°，采用如下原料组分按照下述步骤进行制备：将第三组分加入第一组分中混合均匀后，然后将第二组分加入上述混合物中混合均匀，并在预设温度下进行反应，以得到目标产物；所述第一组分中，以质量份计，聚硅氧烷占5～50份；聚醚多元醇占10～50份；扩链剂占0～30；催化剂占0.001～4份；硅烷偶联剂占0.5～5份；所述聚硅氧烷为反应型聚硅氧烷；所述的聚醚多元醇为以下三种多元醇其中的一种：聚四氢呋喃醚二醇，数均分子量250～3000；聚丙二醇，数均分子量100～3000；聚乙二醇，数均分子量100～3000；所述硅烷偶联剂选择KH550、KH602、KH792中的一种或多种；所述的催化剂包括叔胺类、季铵盐类、有机金属化合物中的一种或多种复合催化剂；所述的扩链剂包括1,4‑丁二醇、乙二醇、丙二醇、一缩二乙二醇、丙三醇、三羟甲基丙烷、1，4‑环己二醇、氢化双酚A、1，6‑己二醇、二乙醇胺、三乙醇胺、甲基二乙醇胺、二乙基甲苯二胺、3，5‑二甲硫基甲苯二胺中的一种或多种；所述第二组分为异氰酸酯，包括脂肪族、脂环族和芳香族二异氰酸酯、聚异氰酸酯、异氰酸酯预聚体；所述第一组分和第二组分的质量比为（1～3）：1；所述第三组分为空心微球，其用量为整个复合材料总质量的1%～50%，微球粒径为0.1～700μm，所述空心微球包括聚合物空心微球、陶瓷空心微球或者玻璃空心微球，内含惰性气体，密度低于0.25g/cc，空心微球的质量填充比为1%～50%；材料的制备工艺体条件为：将三个组分的物料快速混合均匀后，浇入预热到50～200℃的模具中固化30～180min脱模，制品置于室温下进行熟化，已达到最终性能，其中熟化时间是反应物反应完全到达力学强度的时间。