本发明提供一种含四重氢键的聚氨酯抗冲击材料及其制备方法和应用，属于抗冲击减振。
背景技术：
1、随着机械技术的飞速发展，大型机械载具对冲击防护的需求日益强烈。例如大型飞机、船舶、火车等在运行过程中分别时刻承受着来自空气摩擦、水面与船身接触、火车与铁路枕轨间振动的冲击。这些冲击影响着载具内的人员舒适度，同时也降低了载具本身的使用寿命。现有技术主要为柔性填充和机械抗冲击两类。柔性填充主要为橡胶，虽然冲击防护性能达到了一定要求，但其使用寿命较短，易老化的缺点较为明显。机械抗冲击系统例如机械减震器、浮筏隔振系统等抗冲击效果极佳，但无可避免地牺牲了体积与重量。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的缺陷，提出一种含四重氢键的新型聚氨酯抗冲击材料及及其制备方法。
2、本发明的技术解决方案是：
3、一种含四重氢键的聚氨酯抗冲击材料，该聚氨酯抗冲击材料的原料包括聚己内酯二醇、二异氰酸酯、扩链剂、有机溶剂和二月桂酸二丁基锡；
4、所述聚己内酯二醇与二异氰酸酯的摩尔比为1：2；
5、所述二异氰酸酯为4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯(hmdi)、六亚甲基二异氰酸酯(hdi)、异佛尔酮二异氰酸酯(ipdi)中至少一种；
6、所述二月桂酸二丁基锡的质量为聚己内酯二醇和二异氰酸酯总质量的0.01％-0.1％；
7、所述聚己内酯二醇分子量为500或2000；
8、所述扩链剂与二异氰酸酯的摩尔比为1：2；
9、所述扩链剂溶解在有机溶剂中得到的扩链剂溶液浓度为0.5-1mg/ml；
10、所述扩链剂包括第一扩链剂和第二扩链剂，第一扩链剂为2-氨基-5-(2-羟乙基)-6-甲基-4[1h]-嘧啶酮，第二扩链剂为1,4-丁二醇(bdo)、2,2-二羟甲基丙酸(dmpa)中的至少一种；
11、所述第一扩链剂2-氨基-5-(2-羟乙基)-6-甲基-4[1h]-嘧啶酮粉末通过以下步骤合成：在密闭容器中，依次加入碳酸胍、α-乙酰基-γ-丁内酯、三乙胺和乙醇，加热回流，冷却后过滤得到固体即2-氨基-5-(2-羟乙基)-6-甲基-4[1h]-嘧啶酮的粗产物，用乙醇、丙酮、去离子水分别洗涤多次，真空干燥得到2-氨基-5-(2-羟乙基)-6-甲基-4[1h]-嘧啶酮。优选地，所述碳酸胍和α-乙酰基-γ-丁内酯的摩尔比为1：(2～2.5)，三乙胺使用催化量即可；
12、所述第一扩链剂2-氨基-5-(2-羟乙基)-6-甲基-4[1h]-嘧啶酮与第二扩链剂的摩尔比为2：1、1:1、1:2；
13、所述有机溶剂为n,n-二甲基乙酰胺、n,n-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜中的至少一种。
14、一种含四重氢键的聚氨酯抗冲击材料的制备方法，包括以下步骤：
15、第一步，将聚己内酯二醇加入三口烧瓶并升温至115-125℃持续3.5-4.5h，期间抽真空，除去其中水分，然后降温至80-85℃；
16、第二步，将第一步处理后的聚己内酯二醇与二异氰酸酯进行混合，保持80-85℃，搅拌反应2-3h获得聚氨酯预聚体ⅰ；
17、第三步，将扩链剂溶解在有机溶剂中，得到扩链剂溶液；
18、第四步，将第三步得到的扩链剂溶液与二月桂酸二丁基锡加入到第二步的聚氨酯预聚体ⅰ中，继续反应2-3h后冷却至室温；
19、第五步，将第四步得到的溶液倒入聚四氟乙烯培养皿，先在65-75℃烘箱中放置24-48h，再在65-75℃真空条件下放置12-24h，除去溶剂得到新型聚氨酯抗冲击弹性体材料。
20、一种含四重氢键的聚氨酯抗冲击材料的应用，将得到的聚氨酯抗冲击弹性体材料应用到飞机、轮船、火车的蒙皮与乘员舱的隔板间，保障长时间使用寿命前提下，能够吸收隔绝大部分的能量，同时不侵占乘员舱空间及其它重要元器件的摆放空间，省去的空间和重量能够提升相关载具的舒适度及运行效率。
21、有益效果
22、本发明涉及一种含四重氢键的新型聚氨酯抗冲击材料及其制备方法和应用，属于抗冲击减振技术领域。包括以下步骤：1.将聚己内酯二醇与二异氰酸酯混合，搅拌、氮气保护条件下加热反应得到预聚体；2.将第一扩链剂与第二扩链剂溶于有机溶剂中，得到扩链混合物；3.将扩链剂混合物与预聚体混合加热，反应后除去溶剂得到一种含四重氢键的新型聚氨酯抗冲击材料。抗冲击材料分子链内部含丰富的四重氢键，使其与高分子链更容易进行交联，形成超分子结构，氢键解离过程耗散能量提高聚氨酯的抗冲击性能，制备工艺简单，易于操作，适用于产品化生产。
23、本发明利用引入的四重氢键以及聚氨酯体系内固有的氢键体系，利用氢键内部解离耗散冲击能量，具有优良的抗冲击性能。易于操作，适用于商品化生产。对比橡胶等传统聚合物抗冲击材料，聚氨酯使用寿命高，可根据需求定制性能。同时占用的体积小，在达到机械抗冲击装置大部分效果的同时，节省宝贵的空间和重量，更加适用于飞机等对空间和重量敏感的载具。
24、通过在聚氨酯分子链中进入四重氢键，使得聚氨酯内氢键密度进一步提升，分子链内部消耗冲击能量的性能得到提高，最终单位体积密度下的抗冲击效果能够进一步增强。适用于诸如飞机蒙皮夹层间等空间狭小但抗冲击要求高的地方。
1.一种聚氨酯抗冲击材料，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种聚氨酯抗冲击材料，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的一种聚氨酯抗冲击材料，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的一种聚氨酯抗冲击材料，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的一种聚氨酯抗冲击材料，其特征在于：
6.根据权利要求4或5所述的一种聚氨酯抗冲击材料，其特征在于：
7.根据权利要求1所述的一种聚氨酯抗冲击材料，其特征在于：
8.一种权利要求1-7任一所述的聚氨酯抗冲击材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
9.一种权利要求1-7任一所述的聚氨酯抗冲击材料的应用，其特征在于：
