一种纤维素基聚氨酯预聚体及使用其的密封材料、制备方法和应用
阅读：0发布：2021-01-23
专利汇可以提供一种纤维素基聚氨酯预聚体及使用其的密封材料、制备方法和应用专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种 纤维 素基聚 氨 酯预聚体及使用其的密封材料、制备方法和应用， 纤维素 基聚氨酯预聚体包括组分A、聚醚多元醇、异氰酸酯，其中，组分A包括 离子液体 、纤维素和聚醚多元醇；密封材料包括预聚体和组分B，组分B包括聚醚多元醇、填料、 偶联剂 、催化剂、抗 氧 剂和紫外吸收剂。解决了 现有技术 中纤维素基聚氨酯材料硬度高、弹性差、易开裂，且由于无法同时满足模量与强度的要求，造成密封材料易于破坏损伤的技术问题。得到的硬度低、弹性高，且模量低、强度高的聚氨酯密封材料在高温、强 风 、 地震 等极端自然条件下发生较大 变形 时不会产生急剧的变质和损伤，特别适用于 混凝土 建筑物 、公路、 桥梁 、飞机跑道的接缝和玻璃安装和 电子 器件灌装。，下面是一种纤维素基聚氨酯预聚体及使用其的密封材料、制备方法和应用专利的具体信息内容。
1.一种纤维素基聚氨酯预聚体，其特征在于，
包括组分A、60-80重量份聚醚多元醇、10-25重量份异氰酸酯，所述组分A包括5-12重量份离子液体、1-5重量份纤维素和20-40重量份聚醚多元醇；
所述聚醚多元醇为质量比2：1-4.5：1的三元醇和二元醇形成的混合物；
所述三元醇的相对分子量为4000-6000，所述二元醇的相对分子量为2000-4000；
所述二元醇为聚氧化乙烯二醇、聚氧化丙烯二醇、聚四氢呋喃二醇中的一种或几种，所述三元醇为聚氧化丙烯三醇、氧化丙烯-氧化乙烯共聚醚三醇、蓖麻油中的一种或几种；
所述离子液体为1-乙基-3-甲基咪唑溴盐、1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐、1-丁基-3-甲基咪唑氯盐或1-乙烯基-3-丁基咪唑氯盐。
2.根据权利要求1所述的纤维素基聚氨酯预聚体，其特征在于，所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯中的一种或多种。
3.根据权利要求1或2所述的纤维素基聚氨酯预聚体，其特征在于，还包括0.05-0.5重量份的促进剂，所述促进剂为二月桂酸二丁基锡或三乙胺。
4.一种包括权利要求1-3任一所述的纤维素基聚氨酯预聚体的密封材料，其特征在于，还包括组分B，所述组分B包括20-40重量份所述聚醚多元醇、15-50重量份填料、0.2-1.5重量份偶联剂、0.1-0.5重量份催化剂、0.2-1.5重量份抗氧剂和0.1-1重量份紫外吸收剂。
5.根据权利要求4所述的密封材料，其特征在于，所述填料为二氧化硅、碳酸钙、氧化钙、粉煤灰、滑石粉、高岭土、炭黑和钛白粉中的一种或几种。
6.根据权利要求5所述的密封材料，其特征在于，所述偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷或γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷；
所述催化剂为辛酸铅、辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡、N-乙基吗啉或N,N-二甲基环己胺；
所述抗氧剂为2，6-二叔丁基对甲酚或四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯；
所述紫外吸收剂为2-(2’-羟基-3’，5’-二叔丁基苯基)苯并三唑、2-(2-羟基-3-十二烷基-5-甲基)苯并三唑、2-(3’，5’-二叔丁基-2’-羟基苯基)-5-氯苯并三唑或2-(3’，5’-二叔戊基-2’-羟基苯基)-5-氯苯并三唑。
7.根据权利要求4-6任一所述的密封材料，其特征在于，所述纤维素基聚氨酯预聚体与所述组分B的质量比为3：1。
8.一种制备权利要求4-7任一所述的密封材料的方法，包括如下步骤：
(1)纤维素基聚氨酯预聚体的制备
S1、60-100℃下，将所需离子液体和纤维素混合均匀后，向其中加入一定量的聚醚多元醇，并升温至105-120℃，搅拌2-3h,冷却至60℃，得到脱水混合物，所述脱水混合物密封保存，备用；
S2、将再一定量的聚醚多元醇脱水得到脱水聚醚多元醇，密封保存备用；
S3、在氮气保护下，将异氰酸酯升温至60-70℃，将所述S2中制备的脱水聚醚多元醇在
1h内滴加至异氰酸酯中，升温至80-100℃，反应1-3h,再加入所述S1制得的脱水混合物，继续反应1-2h，降温至40-60℃，得到所述纤维素基聚氨酯预聚体；
(2)组分B的制备
S4、将所述填料在105-115℃下烘干，备用；
S5、在40-60℃下，向又一定量的聚醚多元醇中加入烘干后的所述填料，搅拌使所述聚醚多元醇与填料均匀混合，向得到的混合物中滴加偶联剂，搅拌均匀,最后加入催化剂、抗氧剂和紫外吸收剂，持续搅拌0.5-1h，得到所述组分B。
9.根据权利要求8所述的制备密封材料的方法，其特征在于，所述步骤S3中还包括加入促进剂的步骤。
10.根据权利要求9所述的制备密封材料的方法，其特征在于，
所述步骤S2为将一定量的聚醚多元醇升温至110-120℃，在真空度为0.097MPa下，搅拌
2-3h，然后冷却至60℃，得到脱水后的聚醚多元醇。
11.权利要求4-7任一所述的密封材料在混凝土建筑物、公路、桥梁、飞机跑道的接缝和玻璃安装、电子器件灌装中的应用。
一种纤维素基聚氨酯预聚体及使用其的密封材料、制备方法
和应用
技术领域
背景技术
[0002] 密封材料是指能承受接缝位移以达到气密、水密目的而嵌入物体接缝中的材料，通常兼备粘接和密封两大功能，应具有良好的物理和机械性能、回弹性高、压缩永久变形小、密封可靠、加工方便和使用寿命长等优点。
[0003] 根据不同的应用条件，密封材料主要包括硅酮类、聚硫类和聚氨酯类密封材料三种，其中硅酮类密封材料能耐高温和低温、耐辐射、耐真空、无污染、无毒，但粘结性相对较差；聚硫类密封材料对金属及混凝土等材料具有良好的粘接性，可在连续伸缩、振动及温度变化下保持良好的气密性和防水性，且耐油、耐溶剂、耐久性较佳，但其耐紫外老化性能差；聚氨酯类密封材料是一种新兴的有机高分子材料，具有良好的耐老化性、耐高低温性能和耐疲劳性能，还具有优良的耐磨性、粘结性、耐油性和耐生物老化性能，并且性能可调范围宽、适应性强，弹性好，具有优良的复原性，可用于动态接缝，聚氨酯类密封材料因其上述卓越的性能而被广泛应用于国民经济众多领域。
[0004] 纤维素是一种天然高分子材料，为进一步提升聚氨酯材料的性能，向传统聚氨酯材料中加入纤维素的研究引起了广泛的关注，例如《咪唑基离子液体中纤维素基聚氨酯材料的制备》(广东化工，2010,5(37)，52.)中公开了一种纤维素基聚氨酯材料的制备方法，该方法首先将异氰酸酯与聚醚多元醇反应生成聚氨酯预聚体，然后再将聚氨酯预聚体加入到溶解纤维素的离子液体中，反应后将离子液体用溶剂去除，得到纤维素基聚氨酯材料，经研究发现，该方法得到的纤维素基聚氨酯材料具有较好的热稳定性，但由于纤维素在离子液体中容易出现聚集现象，使其很难充分溶解在离子液体中，团聚的纤维素大分子使聚氨酯分子内应力增加，从而使生成的聚氨酯材料硬度高、弹性差、易开裂。
发明内容
[0005] 为此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术中纤维素基聚氨酯材料硬度高、弹性差、易开裂的问题，进而提出一种低硬度、高弹性的密封材料。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
[0007] 一种纤维素基聚氨酯预聚体，包括组分A、60-80重量份聚醚多元醇、10-25重量份异氰酸酯，所述组分A包括5-12重量份离子液体、1-5重量份纤维素和20-40重量份聚醚多元醇。
[0008] 所述聚醚多元醇为质量比2：1-4.5：1的三元醇和二元醇形成的混合物。
[0009] 所述三元醇的相对分子量为4000-6000，所述二元醇的相对分子量为2000-4000。
[0011] 所述离子液体为1-乙基-3-甲基咪唑溴盐、1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐、1-丁基-3-甲基咪唑氯盐或1-乙烯基-3-丁基咪唑氯盐。
[0012] 所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯中的一种或多种。
[0013] 进一步地，所述的纤维素基聚氨酯预聚体还包括0.05-0.5重量份的促进剂，所述促进剂为二月桂酸二丁基锡或三乙胺。
[0014] 一种包括所述纤维素基聚氨酯预聚体的密封材料，还包括组分B，所述组分B包括20-40重量份所述聚醚多元醇、15-50重量份填料、0.2-1.5重量份偶联剂、0.1-0.5重量份催化剂、0.2-1.5重量份抗氧剂和0.1-1重量份紫外吸收剂。
[0016] 所述偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷或γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷；
[0017] 所述催化剂为辛酸铅、辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡、N-乙基吗啉或N,N-二甲基环己胺；
[0018] 所述抗氧剂为2，6-二叔丁基对甲酚或四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯；
[0019] 所述紫外吸收剂为2-(2’-羟基-3’，5’-二叔丁基苯基)苯并三唑、2-(2-羟基-3-十二烷基-5-甲基)苯并三唑、2-(3’，5’-二叔丁基-2’-羟基苯基)-5-氯苯并三唑或2-(3’，5’-二叔戊基-2’-羟基苯基)-5-氯苯并三唑。
[0020] 所述纤维素基聚氨酯预聚体与所述组分B的质量比为3：1。
[0021] 一种制备所述密封材料的方法，包括如下步骤：
[0022] (1)纤维素基聚氨酯预聚体的制备
[0023] S1、60-100℃下，将所需离子液体和纤维素混合均匀后，向其中加入一定量的聚醚多元醇，并升温至105-120℃，搅拌2-3h,冷却至60℃，得到脱水混合物，所述脱水混合物密封保存，备用；
[0024] S2、将再一定量的聚醚多元醇脱水得到脱水聚醚多元醇，密封保存备用；
[0025] S3、在氮气保护下，将异氰酸酯升温至60-70℃，将所述S2中制备的脱水聚醚多元醇在1h内滴加至异氰酸酯中，升温至80-100℃，反应1-3h,再加入所述S1制得的脱水混合物，继续反应1-2h，降温至40-60℃，得到所述组分A；
[0026] (2)组分B的制备
[0027] S4、将所述填料在105-115℃下烘干，备用；
[0028] S5、在40-60℃下，向又一定量的聚醚多元醇中加入烘干后的所述填料，搅拌使所述聚醚多元醇与填料均匀混合，向得到的混合物中滴加偶联剂，搅拌均匀,最后加入催化剂、抗氧剂和紫外吸收剂，持续搅拌0.5-1h，得到所述组分B。
[0029] 所述步骤S3中还包括加入促进剂的步骤。
[0030] 所述步骤S2为将一定量的聚醚多元醇升温至110-120℃，在真空度为0.097MPa下，搅拌2-3h，然后冷却至60℃，得到脱水后的聚醚多元醇。
[0032] 本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
[0033] (1)本发明所述的纤维素基聚氨酯预聚体，首先将离子液体、纤维素和聚醚多元醇混合后，得到组分A，在以离子液体溶解纤维素时加入一部分聚醚多元醇，使得纤维素在聚醚多元醇的促进下，充分溶于离子液体中，并形成纤维素-聚醚多元醇-离子液体的连续相溶液，进一步其与异氰酸酯和脱水后的聚醚多元醇反应得到预聚体时，纤维素可以均匀的分散在聚氨酯分子中，降低了分子内应力，避免了由于纤维素聚集导致分子内应力增大造成的材料偏硬、弹性差、易开裂的问题。
[0034] (2)本发明所述的纤维素基聚氨酯密封材料，由于纤维素在聚氨酯体系中起到的化学连接和物理骨架作用，使得聚氨酯密封材料的强度得到提升，不需要用有机溶剂将离子液体去除，简化了制备步骤，避免了环境污染；同时离子液体留在体系中，可作为优良的增塑润滑阻隔剂，将聚氨酯分子隔离，促进链段间的滑移与运动，使得聚氨酯密封材料在高强度的同时具有低模量。
[0035] (3)本发明所述的纤维素基聚氨酯密封材料具有硬度低、弹性高且模量低、强度高的优点，在高温、强风、地震等极端自然条件下发生较大变形时不会产生急剧的变质和损伤。经测试，本申请所述的纤维素基聚氨酯密封材料硬度(邵氏A)小于25，拉伸模量小于0.3MPa，拉伸强度大于1.6MPa，在80℃下热老化处理168h，拉伸强度保持率和断裂伸长率保持率≥80％，紫外老化720h后，拉伸强度保持率和断裂伸长率保持率≥90％，碱处理168h后，拉伸强度保持率和断裂伸长率保持率≥80％。
具体实施方式
[0036] 为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
[0037] 实施例1
[0038] 本实施例提供一种纤维素基聚氨酯密封材料，包括纤维素基聚氨酯预聚体和组分B，所述纤维素基聚氨酯预聚体包括组分A、70g的聚醚多元醇、20g甲苯二异氰酸酯和0.3g二月桂酸二丁基锡；其中组分A包括8g1-乙基-3-甲基咪唑溴盐、3g纤维素、30g的聚醚多元醇；
[0039] 所述1-乙基-3-甲基咪唑溴盐购自上海紫一试剂厂，纯度为98％。
[0040] 组分B包括30g聚醚多元醇、32g二氧化硅、0.8gγ-氨丙基三乙氧基硅烷、0.3g辛酸铅、0.8g 2，6-二叔丁基对甲酚和0.5g 2-(2’-羟基-3’，5’-二叔丁基苯基)苯并三唑。
[0041] 本实施例中，所述聚醚多元醇由质量比为3：1的相对分子量为5000的聚氧化丙烯三醇和相对分子量为3000聚氧化乙烯二醇组成。
[0042] 本实施例所述的纤维素基聚氨酯密封材料的制备方法如下：
[0043] (1)纤维素基聚氨酯预聚体的制备
[0044] S1、80℃下，将8g1-乙基-3-甲基咪唑溴盐和3g纤维素混合均匀后，向其中加入30g的聚醚多元醇，并升温至110℃，搅拌2.5h,冷却至60℃，得到脱水混合物，所述脱水混合物密封保存，备用；
[0045] S2、将70g聚醚多元醇升温至115℃，在真空度为0.97MPa下，搅拌2.5h，然后冷却至60℃，得到脱水聚醚多元醇，密封保存备用；
[0046] S3、在氮气保护下，将20g甲苯二异氰酸酯升温至65℃，将所述S2中制备的脱水聚醚多元醇在1h内滴加至所述甲苯二异氰酸酯中，然后加入0.3g二月桂酸二丁基锡，升温至90℃，反应2h,再加入所述S1制得的脱水混合物，继续反应1.5h，降温至50℃，得到所述纤维素基聚氨酯预聚体；
[0047] (2)组分B的制备
[0048] S4、将32g二氧化硅在110℃下烘干，备用；
[0049] S5、在50℃下，向30g聚醚多元醇中加入烘干后的二氧化硅，搅拌使所述聚醚多元醇与所述二氧化硅均匀混合，向得到的混合物中滴加0.8gγ-氨丙基三乙氧基硅烷，搅拌均匀,最后加入0.3g辛酸铅、0.8g 2，6-二叔丁基对甲酚和0.5g 2-(2’-羟基-3’，5’-二叔丁基苯基)苯并三唑，持续搅拌50min，得到所述组分B。
[0050] 使用时，将所述纤维素基聚氨酯预聚体与所述组分B按质量比3:1进行混合。
[0051] 实施例2
[0052] 本实施例提供一种纤维素基聚氨酯密封材料，包括纤维素基聚氨酯预聚体和组分B，所述纤维素基聚氨酯预聚体包括组分A、60g聚醚多元醇、10g二苯基甲烷二异氰酸酯和0.05g二月桂酸二丁基锡；其中组分A包括5g 1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐、1g纤维素、20g聚醚多元醇；
[0053] 所述1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐购自上海紫一试剂厂，纯度为98％。
[0054] 组分B包括20g聚醚多元醇、8g碳酸钙、7g氧化钙、0.2gγ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、0.1g辛酸亚锡、0.2g 2，6-二叔丁基对甲酚和0.1g2-(2-羟基-3-十二烷基-5-甲基)苯并三唑。
[0055] 本实施例中，所述聚醚多元醇由质量比为2：1的相对分子量为4000的氧化丙烯-氧化乙烯共聚醚三醇和相对分子量为2000聚氧化丙烯二醇组成。
[0056] 本实施例所述的纤维素基聚氨酯密封材料的制备方法如下：
[0057] (1)纤维素基聚氨酯预聚体的制备
[0058] S1、60℃下，将5g1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐和1g纤维素混合均匀后，向其中加入20g聚醚多元醇，并升温至105℃，搅拌2h,冷却至60℃，得到脱水混合物，所述脱水混合物密封保存，备用；
[0059] S2、将60g聚醚多元醇升温至110℃，在真空度为0.97MPa下，搅拌2h，然后冷却至60℃，得到脱水聚醚多元醇，密封保存备用；
[0060] S3、在氮气保护下，将10g二苯基甲烷二异氰酸酯升温至60℃，将所述S2中制备的脱水聚醚多元醇在1h内滴加至所述二苯基甲烷二异氰酸酯中，然后加入0.05g二月桂酸二丁基锡，升温至80℃，反应1h,再加入所述S1制得的脱水混合物，继续反应1h，降温至40℃，得到所述纤维素基聚氨酯预聚体；
[0061] (2)组分B的制备
[0062] S4、将8g碳酸钙与7g氧化钙在105℃下烘干，备用；
[0063] S5、在40℃下，向20g聚醚多元醇中加入烘干后的碳酸钙和氧化钙，搅拌使所述聚醚多元醇与所述碳酸钙、氧化钙均匀混合，向得到的混合物中滴加0.2gγ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，搅拌均匀,最后加入0.1g辛酸亚锡、0.2g 2，6-二叔丁基对甲酚和0.1g 2-(2-羟基-3-十二烷基-5-甲基)苯并三唑，持续搅拌30min，得到所述组分B。
[0064] 使用时，将所述纤维素基聚氨酯预聚体与所述组分B按质量比3:1进行混合。
[0065] 实施例3
[0066] 本实施例提供一种纤维素基聚氨酯密封材料，包括纤维素基聚氨酯预聚体和组分B，所述纤维素基聚氨酯预聚体包括组分A、80g聚醚多元醇、25g异佛尔酮二异氰酸酯和0.5g三乙胺；其中组分A包括12g1-丁基-3-甲基咪唑氯盐、5g纤维素、40g聚醚多元醇；
[0067] 所述1-丁基-3-甲基咪唑氯盐购自上海紫一试剂厂，纯度为98％。
[0068] 组分B包括40g聚醚多元醇、20g粉煤灰、20g滑石粉、10g高岭土、1.5gγ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、0.5g二月桂酸二丁基锡、1.5g四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和1g 2-(3’，5’-二叔丁基-2’-羟基苯基)-5-氯苯并三唑。
[0069] 本实施例中，所述聚醚多元醇由质量比为4.5：1的相对分子量为6000的蓖麻油和相对分子量为4000的聚四氢呋喃二醇组成。
[0070] 本实施例所述的纤维素基聚氨酯密封材料的制备方法如下：
[0071] (1)纤维素基聚氨酯预聚体的制备
[0072] S1、100℃下，将12g1-丁基-3-甲基咪唑氯盐和5g纤维素混合均匀后，向其中加入40g聚醚多元醇，并升温至120℃，搅拌3h,冷却至60℃，得到脱水混合物，所述脱水混合物密封保存，备用；
[0073] S2、将80g聚醚多元醇升温至120℃，在真空度为0.97MPa下，搅拌3h，然后冷却至60℃，得到脱水聚醚多元醇，密封保存备用；
[0074] S3、在氮气保护下，将25g异佛尔酮二异氰酸酯升温至70℃，将所述S2中制备的脱水聚醚多元醇在1h内滴加至异氰酸酯中，然后加入0.5g三乙胺，升温至100℃，反应3h,再加入所述S1制得的脱水混合物，继续反应2h，降温至60℃，得到所述纤维素基聚氨酯预聚体；
[0075] (2)组分B的制备
[0076] S4、将20g粉煤灰、20g滑石粉、10g高岭土在115℃下烘干，备用；
[0077] S5、在60℃下，向40g聚醚多元醇中加入烘干后的粉煤灰、滑石粉和高岭土，搅拌使所述聚醚多元醇与所述粉煤灰、滑石粉和高岭土均匀混合，向得到的混合物中滴加1.5gγ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，搅拌均匀,最后加入0.5g二月桂酸二丁基锡、1.5g四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和1g2-(3’，5’-二叔丁基-2’-羟基苯基)-5-氯苯并三唑，持续搅拌1h，得到所述组分B。
[0078] 使用时，将所述纤维素基聚氨酯预聚体与所述组分B按质量比3:1进行混合。
[0079] 实施例4
[0080] 本实施例提供一种纤维素基聚氨酯密封材料，包括纤维素基聚氨酯预聚体和组分B，所述纤维素基聚氨酯预聚体包括组分A、40g聚醚多元醇、25g六亚甲基二异氰酸酯和0.5g三乙胺；其中组分A包括5g 1-乙烯基-3-丁基咪唑氯盐、5g纤维素、20g聚醚多元醇；
[0081] 所述1-丁基-3-甲基咪唑氯盐购自上海紫一试剂厂，纯度为98％。
[0082] 组分B包括20g聚醚多元醇、15g炭黑、15g滑石粉、20g钛白粉、0.2gγ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、0.5gN-乙基吗啉、0.2g四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和1g 2-(3’，5’-二叔戊基-2’-羟基苯基)-5-氯苯并三唑。
[0083] 本实施例中，所述聚醚多元醇由质量比为2：1的相对分子量为4000的三元醇和相对分子量为2000的二元醇组成；三元醇包括氧化丙烯-氧化乙烯共聚醚三醇和聚氧化丙烯三醇，所述氧化丙烯-氧化乙烯共聚醚三醇占所述三元醇的质量百分比为50wt％；二元醇包括聚氧化乙烯二醇和聚氧化丙烯二醇，其中所述聚氧化乙烯二醇占所述二元醇的质量百分比为50wt％。
[0084] 本实施例所述的纤维素基聚氨酯密封材料的制备方法如下：
[0085] (1)纤维素基聚氨酯预聚体的制备
[0086] S1、100℃下，将5g1-乙烯基-3-丁基咪唑氯盐和5g纤维素混合均匀后，向其中加入20g聚醚多元醇，并升温至120℃，搅拌2h,冷却至60℃，得到脱水混合物，所述脱水混合物密封保存，备用；
[0087] S2、将40g聚醚多元醇升温至120℃，在真空度为0.97MPa下，搅拌2h，然后冷却至60℃，得到脱水聚醚多元醇，密封保存备用；
[0088] S3、在氮气保护下，将25g六亚甲基二异氰酸酯升温至70℃，将所述S2中制备的脱水聚醚多元醇在1h内滴加至异氰酸酯中，然后加入0.5g三乙胺，升温至100℃，反应1h,再加入所述S1制得的脱水混合物，继续反应1h，降温至60℃，得到所述纤维素基聚氨酯预聚体；
[0089] (2)组分B的制备
[0090] S4、将5g炭黑、5g滑石粉、5g钛白粉在105℃下烘干，备用；
[0091] S5、在60℃下，向20g聚醚多元醇中加入烘干后的炭黑、滑石粉和钛白粉，搅拌使所述聚醚多元醇与所述炭黑、滑石粉和钛白粉均匀混合，向得到的混合物中滴加0.2gγ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，搅拌均匀,最后加入0.5gN-乙基吗啉、0.2g四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和1g2-(3’，5’-二叔戊基-2’-羟基苯基)-5-氯苯并三唑，持续搅拌30min，得到所述组分B。
[0092] 使用时，将所述纤维素基聚氨酯预聚体与所述组分B按质量比3:1进行混合。
[0093] 实施例5
[0094] 本实施例提供一种纤维素基聚氨酯密封材料，包括纤维素基聚氨酯预聚体和组分B，所述纤维素基聚氨酯预聚体包括组分A、80g聚醚多元醇、20g甲苯二异氰酸酯、5g六亚甲基二异氰酸酯和0.4g二月桂酸二丁基锡；其中组分A包括10g 1-乙烯基-3-丁基咪唑氯盐、5g纤维素、20g聚醚多元醇；
[0095] 所述1-丁基-3-甲基咪唑氯盐购自上海紫一试剂厂，纯度为98％。
[0096] 组分B包括40g聚醚多元醇、15g二氧化硅、15g滑石粉、0.2gγ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、0.5gN，N-二甲基环己胺、0.2g四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和1g2-(3’，5’-二叔戊基-2’-羟基苯基)-5-氯苯并三唑。
[0097] 本实施例中，所述聚醚多元醇由质量比为4：1的相对分子量为4000的氧化丙烯-氧化乙烯共聚醚三醇和相对分子量为2000的聚氧化丙烯二醇组成。
[0098] 本实施例所述的纤维素基聚氨酯密封材料的制备方法如下：
[0099] (1)纤维素基聚氨酯预聚体的制备
[0100] S1、100℃下，将10g 1-乙烯基-3-丁基咪唑氯盐和5g纤维素混合均匀后，向其中加入20g聚醚多元醇，并升温至110℃，搅拌2h,冷却至60℃，得到脱水混合物，所述脱水混合物密封保存，备用；
[0101] S2、将80g聚醚多元醇升温至120℃，在真空度为0.97MPa下，搅拌1.5h，然后冷却至60℃，得到脱水聚醚多元醇，密封保存备用；
[0102] S3、在氮气保护下，将20g甲苯二异氰酸酯、5g六亚甲基二异氰酸酯升温至70℃，将所述S2中制备的脱水聚醚多元醇在1h内滴加至异氰酸酯中，然后加入0.4g二月桂酸二丁基锡，升温至100℃，反应1h,再加入所述S1制得的脱水混合物，继续反应1h，降温至60℃，得到所述纤维素基聚氨酯预聚体；
[0103] (2)组分B的制备
[0104] S4、将15g二氧化硅、15g滑石粉在105℃下烘干，备用；
[0105] S5、在60℃下，向40g聚醚多元醇中加入烘干后的二氧化硅、滑石粉，搅拌使所述聚醚多元醇与所述二氧化硅、滑石粉均匀混合，向得到的混合物中滴加0.2gγ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，搅拌均匀,最后加入0.5gN，N-二甲基环己胺、0.2g四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和1g2-(3’，5’-二叔戊基-2’-羟基苯基)-5-氯苯并三唑，持续搅拌30min，得到所述组分B。
[0106] 使用时，将所述组分A与所述组分B按质量比3:1进行混合。
[0107] 对比例1
[0108] 本对比例提供一种纤维素基聚氨酯密封材料，包括纤维素基聚氨酯预聚体和组分B，所述纤维素基聚氨酯预聚体包括8g 1-乙基-3-甲基咪唑溴盐、3g纤维素、100g聚醚多元醇、20g甲苯二异氰酸酯和0.3g二月桂酸二丁基锡；
[0109] 组分B包括30g聚醚多元醇、32g二氧化硅、0.8gγ-氨丙基三乙氧基硅烷、0.3g辛酸铅、0.8g 2，6-二叔丁基对甲酚和0.5g 2-(2’-羟基-3’，5’-二叔丁基苯基)苯并三唑。
[0110] 本对比例中，所述聚醚多元醇由质量比为3：1的相对分子量为5000的聚氧化丙烯三醇和相对分子量为3000聚氧化乙烯二醇组成。
[0111] 本对比例所述的纤维素基聚氨酯密封材料的制备方法如下：
[0112] (1)纤维素基聚氨酯预聚体的制备
[0113] S1、80℃下，将8g1-乙基-3-甲基咪唑溴盐和3g纤维素混合均匀后，升温至110℃，搅拌2.5h,冷却至60℃，得到脱水混合物，所述脱水混合物密封保存，备用；
[0114] S2、将100g聚醚多元醇升温至115℃，在真空度为0.97MPa下，搅拌2.5h，然后冷却至60℃，得到脱水聚醚多元醇，密封保存备用；
[0115] S3、在氮气保护下，将20g甲苯二异氰酸酯升温至65℃，将所述S2中制备的脱水聚醚多元醇在1h内滴加至所述甲苯二异氰酸酯中，然后加入0.3g二月桂酸二丁基锡，升温至90℃，反应2h,再加入所述S1制得的脱水混合物，继续反应1.5h，降温至50℃，得到所述纤维素基聚氨酯预聚体；
[0116] (2)组分B的制备
[0117] S4、将32g二氧化硅在110℃下烘干，备用；
[0118] S5、在50℃下，向30g聚醚多元醇中加入烘干后的二氧化硅，搅拌使所述聚氧化丙烯三醇、所述聚氧化乙烯二醇与所述二氧化硅均匀混合，向得到的混合物中滴加0.8gγ-氨丙基三乙氧基硅烷，搅拌均匀,最后加入0.3g辛酸铅、0.8g 2，6-二叔丁基对甲酚和0.5g 2-(2’-羟基-3’，5’-二叔丁基苯基)苯并三唑，持续搅拌50min，得到所述组分B。
[0119] 对比例2
[0120] 本对比例提供一种纤维素基聚氨酯密封材料，包括纤维素基聚氨酯预聚体和组分B，所述纤维素基聚氨酯预聚体包括组分A、70g聚醚多元醇、20g甲苯二异氰酸酯和0.3g二月桂酸二丁基锡；其中组分A包括8g1-乙基-3-甲基咪唑溴盐、3g纤维素、30g聚醚多元醇；
[0121] 组分B包括30g甘油、32g二氧化硅、0.8gγ-氨丙基三乙氧基硅烷、0.3g辛酸铅、0.8g 2，6-二叔丁基对甲酚和0.5g 2-(2’-羟基-3’，5’-二叔丁基苯基)苯并三唑。
[0122] 本对比例中，所述聚醚多元醇由质量比为3：1的相对分子量为5000的聚氧化丙烯三醇和相对分子量为3000聚氧化乙烯二醇组成。
[0123] 本对比例所述的纤维素基聚氨酯密封材料的制备方法如下：
[0124] (1)纤维素基聚氨酯预聚体的制备
[0125] S1、80℃下，将8g1-乙基-3-甲基咪唑溴盐和3g纤维素混合均匀后，向其中加入30g聚醚多元醇，并升温至110℃，搅拌2.5h,冷却至60℃，得到脱水混合物，所述脱水混合物密封保存，备用；
[0126] S2、将70g聚醚多元醇升温至115℃，在真空度为0.97MPa下，搅拌2.5h，然后冷却至60℃，得到脱水聚醚多元醇，密封保存备用；
[0127] S3、在氮气保护下，将20g甲苯二异氰酸酯升温至65℃，将所述S2中制备的脱水聚醚多元醇在1h内滴加至所述甲苯二异氰酸酯中，然后加入0.3g二月桂酸二丁基锡，升温至90℃，反应2h,再加入所述S1制得的脱水混合物，继续反应1.5h，降温至50℃，得到所述纤维素基聚氨酯预聚体；(2)组分B的制备
[0128] S4、将32g二氧化硅在110℃下烘干，备用；
[0129] S5、在50℃下，向30g甘油中加入烘干后的二氧化硅，搅拌使所述聚氧化丙烯三醇、所述聚氧化乙烯二醇与所述二氧化硅均匀混合，向得到的混合物中滴加0.8gγ-氨丙基三乙氧基硅烷，搅拌均匀,最后加入0.3g辛酸铅、0.8g 2，6-二叔丁基对甲酚和0.5g 2-(2’-羟基-3’，5’-二叔丁基苯基)苯并三唑，持续搅拌50min，得到所述组分B。
[0130] 对上述制备的纤维素基聚氨酯密封材料进行物理力学性能测试，结果如表1所示。
[0131] 表1
[0132]
[0133]
[0134] 另外，将上述密封材料置于80℃下，保持168h,150％拉伸，实施例1-5所述的纤维素基聚氨酯密封材料的定伸粘结性无破坏，而对比例1和对比例2所述的纤维素基聚氨酯密封材料的定伸粘结性均有破坏；将上述三种密封材料浸水96h后，150％拉伸，实施例1-5所述的纤维素基聚氨酯密封材料的定伸粘结性无破坏，而对比例1和对比例2所述的纤维素基聚氨酯密封材料的定伸粘结性均有破坏；在80℃下对上述密封材料热老化处理168h,实施例1-5所述的纤维素基聚氨酯密封材料的拉伸强度保持率和断裂伸长率保持率≥80,对比例1所述的纤维素基聚氨酯密封材料的拉伸强度保持率和断裂伸长率保持率≥70，对比例2所述的纤维素基聚氨酯密封材料的拉伸强度保持率和断裂伸长率保持率≥70；对上述密封材料碱处理168h后，实施例1-5所述的纤维素基聚氨酯密封材料的拉伸强度保持率和断裂伸长率保持率≥80,对比例1所述的纤维素基聚氨酯密封材料的拉伸强度保持率和断裂伸长率保持率≥60，对比例2所述的纤维素基聚氨酯密封材料的拉伸强度保持率和断裂伸长率保持率≥70。
[0135] 从上述物理力学性能测试结果可以看出，本发明所述的纤维素基聚氨酯密封材料硬度低、弹性好，在具备低模量的同时保持了高拉伸强度，而且在高温、高湿的条件下仍能保持良好的粘结性，同时还具有良好的耐碱性和耐紫外老化性。
[0136] 显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
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