一种耐老化的聚氨酯材料、制备方法和应用
阅读说明：本技术 一种耐老化的聚氨酯材料、制备方法和应用 (Anti-aging polyurethane material, preparation method and application ) 是由 杨军 许双喜 曹彦海 彭超义 王进 冯兴卓 张坚强 朱军 李斌 于 2021-09-16 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种耐老化的聚氨酯材料、制备方法和应用,包括多元醇组合物和异氰酸酯预聚物,所述多元醇组合物包括如下重量百分数的组分,双酚A/聚氧化烯烃55-70％,聚氧化烯醇20-35％,低分子醇化合物2-8％,浸润剂0.2-0.7％,噁唑烷类化合物5-10％,消泡剂0.1-0.5％,催化剂0.05-0.2％；所述异氰酸酯预聚物包括如下重量百分数的组分,异氰酸酯85-95％,聚醚胺5-15％,还包括异氰酸酯和聚醚胺总重量0.01-0.03％的阻聚剂,其具有较高的耐热老化和耐湿热老化性能。(The invention relates to an aging-resistant polyurethane material, a preparation method and application thereof, and the aging-resistant polyurethane material comprises a polyol composition and an isocyanate prepolymer, wherein the polyol composition comprises the following components, by weight, 55-70% of bisphenol A/polyoxyalkylene, 20-35% of polyoxyalkylene alcohol, 2-8% of low molecular alcohol compound, 0.2-0.7% of sizing agent, 5-10% of oxazolidine compound, 0.1-0.5% of defoaming agent and 0.05-0.2% of catalyst; the isocyanate prepolymer comprises the following components, by weight, 85-95% of isocyanate, 5-15% of polyether amine and 0.01-0.03% of polymerization inhibitor of the total weight of the isocyanate and the polyether amine, and has high heat aging resistance and humidity aging resistance.)
技术领域
本发明属于一种高分子材料技术领域，具体涉及一种耐老化的聚氨酯材料、制备方法和应用。
背景技术
聚氨酯树脂复合材料制备及性能研究，赵庆波，北京化工大学硕士学位论文，公开聚氨酯分子结构中的氨基甲酸酯键结构，使得这种树脂材料的力学性能优异，并具备优良的耐化学性和耐老化性。其主要的原料包括多异氰酸酯(包括二异氰酸酯)和聚合多元醇(聚醚和聚酯)，还包括扩链剂，如小分子二元醇BDO、TMP，或胺类如MOCA。
聚氨酯树脂的制备方法包括三种，
1、一步法，即直接将多异氰酸酯和聚合多元醇、扩链剂、催化剂等混合，在加热过程中完成聚合，扩链，固化，得到。
2、预聚体法，制备双份原料，一部分为扩链剂，另一部分为预聚物，其缺点为异氰酸酯与多元醇反应完全后，预聚物的粘度较大，在和扩链剂的混合过程中难度较大，存在较大的工艺难度。
3、半预聚体法，其包括两部分，即含活性基团部分和含-NCO部分，含活性基团部分分为两部分，一种为扩链剂(如醇、胺)，另一种为聚合多元醇，含-NCO部分通过预聚的方法将聚合醇和异氰酸酯反应制备得到，然后在这种预聚物剩余的多元醇和扩链剂混合得到。其公开了一种半预聚体法制备双组份聚氨酯混合料，选用IPDI和PTMG-1000按照IPDI:PTMG-1000＝8：1的摩尔比例制备端异氰酸酯预聚体，作为聚氨酯树脂料中的A组分使用；另外使用PTMG-1000与MOCA混合均匀，用作双组份混合树脂用的B组分。另外聚酯醇在使用前应该干燥除水，在110℃下，2Kpa的条件下抽真空化。将两种组分按照A：B＝0.88:1的质量比例混合均匀，在烘箱中加热固化，室温冷却制得试样。
该方法采用脂肪族异氰酸酯IPDI同PTMG/MOCA为原料制备聚氨酯材料，耐黄变，但其低于30℃下物料初始粘度大，脱泡困难，30℃以上操作时间短，不适宜作为大型复合材料的成型工艺，另外该方法未涉及提高材料耐老化性耐湿热性能的方法。
其他专利，比如201280051640.4专利公开了一种采用异氰酸酯三聚体合成聚异氰脲酸酯的方法，此方法制备聚氨酯分子链中含有大量刚性基团，由于含有大量游离的异氰酸根，会使其同水反应生成二氧化碳，制得聚氨酯材料有缺陷且性能差；201510815382.8专利中采用季戊四醇为起始剂的多元醇替代甘油多元醇，改善了多元醇的吸水性，但未解决增强材料中水分同异氰酸酯的反应产生气泡的问题。201410840608.5专利中公开了一种含有羟基的丙烯酸酯类化合物，降低聚氨酯树脂粘度，提升了增强材质同树脂的浸润性，但该类物质刺激眼睛且极易对皮肤过敏，且在真空灌注过程中因物料粘度过低导致气泡透过树脂致使叶片基体气泡缺陷。
海上风电发电机风轮叶片对于材料的耐热老化和耐湿热老化性能具有较高的要求，目前使用聚氨酯材料制备的风电叶片，其不能很好的解决上述问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种耐老化的聚氨酯材料、制备方法和应用，其具有较高的耐热老化和耐湿热老化性能，具体表现为在1000h热氧老化后拉伸模量≤10％，压缩强度≤10％，弯曲模量≤10％。1000h湿热老化后拉伸模量≤10％，压缩强度≤10％，弯曲模量≤10％。
一种耐老化的聚氨酯材料，包括多元醇组合物和异氰酸酯预聚物，
所述多元醇组合物包括如下重量百分数的组分，
双酚A/聚氧化烯烃55-70％
聚氧化烯醇20-35％
低分子醇化合物2-8％
浸润剂0.2-0.7％
噁唑烷类吸水剂5-10％
消泡剂0.1-0.5％
催化剂0.05-0.2％；
所述异氰酸酯预聚物包括如下重量百分数的组分，
异氰酸酯85-95％
聚醚胺5-15％，
异氰酸酯预聚物还包括异氰酸酯预聚物重量0.01-0.03％的阻聚剂。
所述多元醇组合物和异氰酸酯预聚物的重量比为1:0.8-0.95，或者所述阻聚剂为苯甲酰氯、本磺酰氯、己二酰氯、氯化氢气体、正磷酸中的一种或多种。
所述双酚A/聚氧化烯烃为双酚A/聚氧化乙烯醚或双酚A/聚氧化丙烯醚，或者所述双酚A/聚氧化烯烃的羟值150-300mg/KOH/g，官能度为2。
聚氧化烯醇为聚氧化丙烯三元醇、聚氧化丙烯二元醇、聚氧化乙烯三元醇、聚氧化乙烯二元醇或聚氧化丙烯-氧化乙烯共聚醚醇；或者所述聚氧化烯醇的不饱和度为小于0.04mmol/g，羟值200-800mg/KOH/g，官能度为2-5，优选官能度2-3。
所述低分子醇化合物为2-6个碳原子的二元醇、多元醇、醇胺、二元胺中的一种或多种，优选为一缩二乙二醇或1,2-丙二醇。
所述浸润剂为聚硅氧烷、聚醚/聚酯聚硅氧烷共聚物或者有机氟改性聚合物，优选为毕克公司型号为BYK310、BYK344或BYK345，更优选为浸润剂BYK310；
或者消泡剂为聚硅氧烷、改性聚硅氧烷或含疏水粒子的聚硅氧烷溶液，优选为毕克公司生产的BYK-060N、BYK-088或BYK-525；
或者噁唑烷类吸水剂为艾利特化工生产的ALT-101、ALT-301、ALT-402，森波拉化工生产的SL-101的一种或多种；
催化剂为含有DBU及其衍生物的热活化催化剂和异辛酸铋的混合物，优选所述含有DBU及其衍生物的热活化催化剂，更优选日本东槽株式会社生产的DB30、B41、F22，赢创化学生产的SA4、SA8中的一种或多种。相比于传统金属催化剂，该催化体系制备的聚醚多元醇分子量分布窄、不饱和度低所制备的聚氨酯材料强度高，耐热氧化性能优异。
所述异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯、多苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、对苯二亚甲基二异氰酸酯中的一种或多种的混合物。
所述聚醚胺为聚氧化丙烯二胺、聚氧化丙烯三胺的一种或两种，总胺含量占端基总量≥90％，乙酰化值80mg/KOH/g-500mg/KOH/g，优选总胺含量占端基总量≥96％，乙酰化值150mg/KOH/g-380mg/KOH/g。
本发明制备得到的异氰酸酯预聚物的NCO含量为18％-48％，优选为25％-35％。
一种耐老化的聚氨酯材料的制备方法，包括如下步骤，
将多元醇组合物的除消泡剂、噁唑烷类吸水剂之外的其他各组分混合，升温(优选为110-125℃)，真空(优选为真空度≤-0.95MPa)下脱水(一般为1.5-2.5h)，控制水含量(优选为≤0.05％)，降温至室温后加入消泡剂、噁唑烷类吸水剂，混合均匀，密封保存，得到多元醇组合物；
将聚醚胺脱水(优选为至水含量≤0.05％)，加入阻聚剂，得到聚醚胺混合物，然后将异氰酸酯加入到聚醚胺混合物中，在惰性气体保护下反应，得到异氰酸酯预聚物；
将多元醇组合物和异氰酸酯预聚物混合，脱泡(一般为放置一段时间，放置时间一般大于50min)，注入模具，加热(温度一般为70℃)，熟化1.5-3h后，出模，放置室温停放3天，得到聚氨酯材料。
本发明提供一种耐老化的聚氨酯材料在制备风电叶片上的应用。
所述聚氨酯树脂可应用大型复合材料制品中，比如风电叶片，特别适用于对湿度较大的海上风电叶片。其成型工艺采用真空灌注工艺，将控制增强材料的含水量，将增强材质均匀铺设至模具内，在最高位置的平行位置设置注浇口＞2个，抽真空后直接将脱泡后聚氨酯树脂从浇注机内经密闭浇注传送容器灌注至模具内，灌注过程30-40min，待充分浸润后将模具加热至70℃熟化1.5h-3h出模，自然停放72h性能趋于稳定。
本发明的有益效果为，通过本技术方案配置的聚氨酯树脂可制得一种耐热氧老化、耐湿热老化的聚氨酯材料，该聚氨酯树脂可用于制备大型复合材料制品，制备过程中解决增强材料中因含水产生大量气泡导致的制品缺陷，该聚氨酯树脂同增强材质有良好的浸润性，提升树脂同增强材质的浸润效果，在最高位置平行位置设置多个浇注口，可快速灌注聚氨酯树脂，进一步延长浸润时间，常温操作时间＞50min，满足大型复合材料制品成型工艺，制备过程中节能、工艺简单且成型效率高，特别适用于海上风电叶片的研制及生产。
①不同于传统将聚醚胺同异氰酸酯反应生成含脲的终端聚氨酯材料，通过将聚醚胺同异氰酸酯反应合成预聚体，将分子链中引入脲基，另一方面设计合适的芳香族多元醇将苯环引入分子链中，因脲基及苯环的引入提升了材料耐热、耐湿热等老化性能。该材料可用于大型聚氨酯复合材料，尤其是适用于海上风电叶片领域。
②利用反应性噁唑烷类吸水剂同水分迅速的特点，可以除去多元醇吸水问题，也可以解决增强材质在烘房搬出操作过程中吸水问题，避免水同异氰酸酯反应生成气泡夹杂在复合材料制品中，导致的制品缺陷，该技术方案解决了现有技术方案中将增强材料铺设至模具内壁后开启真空加热除去增强材料中的水分，干燥后还需要将模具冷却至室温在进行树脂的灌注，利用本技术方案既节约了能耗有提升了生产效率。
③添加聚氨酯树脂同增强材质浸润剂，使聚氨酯树脂快速浸润至增强基材中，避免聚氨酯树脂中添加非环境友好型低粘度稀释剂，同时摆脱了对超低粘度聚氨酯树脂的依赖。本技术方案不含有易挥发有机溶剂，是一种环境友好型技术方案。
④灌注风电叶片大型复合材料制品中，在模具最高点中平行位置设计＞2个浇注口，缩短浇注时间，等效于延长树脂的浸润时间，降低了对树脂粘度及反应性的要求。解决了目前大型聚氨酯复合制品灌注时间长，进一步缩减浸润时间的弊端，改善了聚氨酯树脂的均匀浸润程度，减少制品局部浸润不良的缺陷。
⑤该技术方案提供的聚氨酯树脂，常温下操作时间＞50min，其反应性满足制品成型工艺要求，且工艺简单，节能，提升了制品生产效率。
具体实施方式
实施例1
A组分制备：
羟值250mg/KOH/g，官能度为2的双酚A/聚氧化乙烯醚65wt％、双金属氰化物络合物催化，不饱和度0.02mmol/g，羟值350mg/KOH/g为聚氧化丙烯三元醇25wt％、一缩二乙二醇4wt％、浸润剂BYK310 0.5wt％、催化剂(日本东槽株式会社生产的B41及异辛酸铋比例1:1)进行混合，升温至120℃，真空度≤-0.95MPa下脱水2h，控制水含量≤0.05％，降温至室温加入消泡剂BYK-088 0.4wt％、噁唑烷类吸水剂ALT-301 5wt％混合均匀后密封保存。
B组分制备：
总胺含量占端基总量≥96％，乙酰化值280mg/KOH/g，官能度为2的聚醚胺D4006.5wt％脱水，水含量≤0.05％，物料冷却至室温，加入副反应阻聚剂苯甲酰氯(聚醚胺和二苯基甲烷二异氰酸酯总重量的0.01％)，将93.5wt％二苯基甲烷二异氰酸酯缓慢滴入聚醚胺中，在惰性气体保护反应2h-3h，测得理论值同实测值相符后，密封保存，其NCO含量30％。
聚氨酯材料制品制备：
将20-25℃下多元醇组合料(A组分)和20-25℃下异氰酸酯预聚体(B组分)按质量比100:81比例混合均匀并脱泡，将混合物料注入室温模具内，50min后升温至70℃熟化2.8h出模，放置室温停放72h，得到聚氨酯材料。
按上述方案混合脱泡然后平稳灌注至有4个浇注口、铺设增强基材的模具内，50min后加热模具至70℃熟化2.8h出模，放置室温停放72h，本体取样测试聚氨酯材料耐热、湿热老化性能，记录开始反应时间及聚氨酯复合材料制品表面气泡面积占比(单位面积内气泡的占比)。
实施例2
A组分制备：羟值300mg/KOH/g，官能度为2的双酚A/聚氧化丙烯醚60wt％、双金属氰化物络合物催化，不饱和度0.02mmol/g，羟值300mg/KOH/g为聚氧化乙烯三元醇30wt％、一缩二乙二醇4wt％、浸润剂BYK310 0.5wt％、催化剂(日本东槽株式会社生产的B41及异辛酸铋比例1:1)0.1wt％进行混合，升温至110℃-125℃，真空度≤-0.95MPa下脱水1.5h-2.5h，控制水含量≤0.05％，降温至室温加入消泡剂BYK-060N 0.4wt％、噁唑烷类吸水剂ALT-101 5wt％混合均匀后密封保存。
B组分制备：总胺含量占端基总量≥96％，乙酰化值200mg/KOH/g，官能度为2聚醚胺SD401 7.2wt％脱水，水含量≤0.05％，物料冷却至室温，加入副反应阻聚剂苯甲酰氯(聚醚胺和二苯基甲烷二异氰酸酯总重量的0.01％)0.01wt％，将92.8wt％二苯基甲烷二异氰酸酯缓慢滴入聚醚胺中，在惰性气体保护反应2h-3h，测得理论值同实测值相符后，密封保存，其NCO含量30％。
聚氨酯材料制品制备：将20-25℃下多元醇组合料(A组分)和20-25℃下异氰酸酯预聚体(B组分)按质量比100:85.9比例混合均匀并脱泡，将混合物料注入室温模具内，50min后升温至70℃熟化2.8h出模，放置室温停放72h，得到聚氨酯材料。
按上述方案混合脱泡然后平稳灌注至有4个浇注口、铺设增强基材的模具内，50min后加热模具至70℃熟化2.8h出模，放置室温停放72h，本体取样测试聚氨酯材料耐热、湿热老化性能，记录开始反应时间及聚氨酯复合材料制品表面气泡面积占比(单位面积内气泡的占比)。
实施例3
A组分制备：羟值150mg/KOH/g，官能度为2的双酚A/聚氧化丙烯醚55wt％、双金属氰化物络合物催化，不饱和度0.02mmol/g，羟值600mg/KOH/g为聚氧化乙烯二元醇35wt％、1.2-丙二醇4wt％、浸润剂BYK310 0.5wt％、催化剂(日本东槽株式会社生产的B41及异辛酸铋比例1:1)0.1wt％进行混合，升温至110℃-125℃，真空度≤-0.95MPa下脱水1.5h-2.5h，控制水含量≤0.05％，降温至室温加入消泡剂BYK-060N 0.4wt％、噁唑烷类吸水剂SL-1015wt％混合均匀后密封保存。
B组分制备：总胺含量占端基总量≥96％，乙酰化值370KOH/g，官能度为3聚醚胺AMT403 5.7wt％，水含量≤0.05％，物料冷却至室温，加入副反应阻聚剂苯甲酰氯(聚醚胺和二苯基甲烷二异氰酸酯总重量的0.01％)，将94.3wt％二苯基甲烷二异氰酸酯缓慢滴入聚醚胺中，在惰性气体保护反应2h-3h，测得理论值同实测值相符后，密封保存，其NCO含量30％。
聚氨酯材料制品制备：将20-25℃下多元醇组合料(A组分)和20-25℃下异氰酸酯预聚体(B组分)按质量比100:93比例混合均匀并脱泡，将混合物料注入室温模具内，50min后升温至70℃熟化2.8h出模，放置室温停放72h，得到聚氨酯材料。
按上述方案混合脱泡然后平稳灌注至有4个浇注口、铺设增强基材的模具内，50min后加热模具至70℃熟化2.8h出模，放置室温停放72h，本体取样测试聚氨酯材料耐热、湿热老化性能，记录开始反应时间及聚氨酯复合材料制品表面气泡面积占比(单位面积内气泡的占比)。
实施例4
A组分制备：羟值250mg/KOH/g，官能度为2的双酚A/聚氧化乙烯醚65wt％、双金属氰化物络合物催化，不饱和度0.02mmol/g，羟值350mg/KOH/g为聚氧化丙烯三元醇25wt％、一缩二乙二醇4wt％、浸润剂BYK310 0.5wt％、催化剂(日本东槽株式会社生产的B41及异辛酸铋比例1:1)0.1wt％进行混合，升温至110℃-125℃，真空度≤-0.95MPa下脱水1.5h-2.5h，控制水含量≤0.05％，降温至室温加入消泡剂BYK-088 0.4wt％、噁唑烷类吸水剂ALT-301 5wt％混合均匀后密封保存。
B组分制备：总胺含量占端基总量≥96％，乙酰化值280mg/KOH/g，官能度为2聚醚胺D400 11.9wt％脱水，水含量≤0.05％，物料冷却至室温，加入副反应阻聚剂苯甲酰氯(聚醚胺和二苯基甲烷二异氰酸酯总重量的0.01％)，将88.1wt％二苯基甲烷二异氰酸酯缓慢滴入聚醚胺中，在惰性气体保护反应2h-3h，测得理论值同实测值相符后，密封保存，其NCO含量27％。
聚氨酯材料制品制备：将20-25℃下多元醇组合料(A组分)和20-25℃下异氰酸酯预聚体(B组分)按质量比100:90比例混合均匀并脱泡，将混合物料注入室温模具内，50min后升温至70℃熟化2.8h出模，放置室温停放72h，得到聚氨酯材料。
按上述方案混合脱泡然后平稳灌注至有4个浇注口、铺设增强基材的模具内，50min后加热模具至70℃熟化2.8h出模，放置室温停放72h，本体取样测试聚氨酯材料耐热、湿热老化性能，记录开始反应时间及聚氨酯复合材料制品表面气泡面积占比(单位面积内气泡的占比)。
对比例1
同实施例1相比，A组分中的双酚A/聚氧化乙烯醚替换为聚氧化乙烯醚，其他同实施例1相同。
对比例2
A组分制备：羟值250mg/KOH/g，官能度为2的双酚A/聚氧化乙烯醚60wt％、双金属氰化物络合物催化，不饱和度0.02mmol/g，羟值300mg/KOH/g为聚氧化丙烯二元醇30wt％、一缩二乙二醇4wt％、浸润剂BYK310 0.5wt％、催化剂(B41及异辛酸铋比例1:1)0.1wt％进行混合，升温至110℃-125℃，真空度≤-0.95MPa下脱水1.5h-2.5h，控制水含量≤0.05％，降温至室温加入消泡剂BYK-088 0.4wt％、噁唑烷类吸水剂ALT-101 5wt％混合均匀后密封保存。
B组分制备：羟值200mg/KOH/g，官能度为3聚氧化乙烯醚11.3wt％脱水，水含量≤0.05％，物料冷却至室温，加入副反应阻聚剂苯甲酰氯(聚醚胺和二苯基甲烷二异氰酸酯总重量的0.01％)，将88.7wt％二苯基甲烷二异氰酸酯缓慢滴入聚醚胺中，在惰性气体保护反应2h-3h，测得理论值同实测值相符后，密封保存，其NCO含量28％。
聚氨酯及其复合材料制品制备：将20-25℃下多元醇组合料(A组分)和20-25℃下异氰酸酯预聚体(B组分)按质量比100:83.5比例混合均匀并脱泡，将混合物料注入室温模具内，50min后升温至70℃熟化2.8h出模，放置室温停放72h，得到聚氨酯材料。按上述方案混合脱泡然后平稳灌注至有4个浇注口、铺设增强基材的模具内，50min后加热模具至70℃熟化2.8h出模，放置室温停放72h，本体取样测试聚氨酯材料耐热、湿热老化性能，记录开始反应时间及聚氨酯复合材料制品表面气泡面积占比(单位面积内气泡的占比)。
对比例3
A组分制备：羟值300mg/KOH/g，官能度为2的聚氧化乙烯醚73wt％、羟值500mg/KOH/g为聚氧化丙烯二元醇20wt％、一缩二乙二醇2wt％、浸润剂BYK310 0.5wt％、催化剂辛酸亚锡0.1wt％进行混合，升温至110℃-125℃，真空度≤-0.95MPa下脱水1.5h-2.5h，控制水含量≤0.05％，降温至室温加入消泡剂BYK-088 0.4wt％、原甲酸三乙酯除水剂5wt％混合均匀后密封保存。
B组分制备：羟值200mg/KOH/g，官能度为2聚氧化丙烯醚7.2wt％脱水，水含量≤0.05％，物料冷却至室温，加入副反应阻聚剂苯甲酰氯(聚醚胺和二苯基甲烷二异氰酸酯总重量的0.01％)，将92.8wt％二苯基甲烷二异氰酸酯缓慢滴入聚醚胺中，在惰性气体保护反应2h-3h，测得理论值同实测值相符后，密封保存，其NCO含量30％。
聚氨酯及其复合材料制品制备：将20-25℃下多元醇组合料(A组分)和20-25℃下异氰酸酯预聚体(B组分)按质量比100:82.7比例混合均匀并脱泡，将混合物料注入室温模具内，50min后升温至70℃熟化2.8h出模，放置室温停放72h，得到聚氨酯材料。
按上述方案混合脱泡然后平稳灌注至有4个浇注口、铺设增强基材的模具内，50min后加热模具至70℃熟化2.8h出模，放置室温停放72h，本体取样测试聚氨酯材料耐热、湿热老化性能，记录开始反应时间及聚氨酯复合材料制品表面气泡面积占比(单位面积内气泡的占比)。
测试上述实施例和对比例的聚氨酯材料的性能，得到如表1的性能数据
表1实施例和对比例的聚氨酯材料的性能数据
从表1的数据可以看出，本申请的实施例制得的聚氨酯材料想性能显著优于对比例，其可能的原因为用含有双酚基团的多元醇，使聚氨酯分软链段中引入更多苯环，苯环相比于聚醚中-C-C-键，具有优异的耐热性能；含有双酚基团的多元醇相比于其他芳香族多元醇，比如苯乙烯接枝聚合物多元醇虽然在分子链上引入苯环，其粘度大，侧基上苯环可以提升材料的硬度及抗承载性，但对材料耐热性能提升不明显。
用聚醚胺替代聚醚合成预聚体在分子链段中引入脲基，脲基的内聚能大于氨基甲酸酯基团，耐热及耐水解性能提升，同时降低了游离异氰酸酯的含量，避免异氰酸酯同水反应生成二氧化碳，提高聚氨酯材料的性能；解决传统方案中，聚醚胺位于多元醇组分中时，聚醚胺同异氰酸酯反应过快，性能差的缺陷。
现有技术中，聚醚胺是一种制备喷涂聚脲弹性体的主要且常用原料，其反应性高，对环境适应性强，延伸率大，应用于混凝土和钢结构表面的防水防腐涂层以及其他构件装饰涂层，例如应用于铁路桥梁防水等领域；但在大型复合材料制备中要求对增强材料高的浸润性、反应性慢等受限，该类材料一直未得到推广应用。本发明避开其反应快的劣势，发挥其耐老化优势，将该类材料应用于复合材料中。
聚醚胺同异氰酸酯反应快，且放热大，反应集中，且副反应较多，尤其生产脲基在高温下同异氰酸酯发生大量交联反应，制品脆性大。本方案中控制常温下使聚醚胺同异氰酸酯反应生产含脲基预聚体，生产预聚体分子量规整，柔顺度高，以此预聚体和多元醇反应后的材料兼顾一定韧性及硬度，提升了聚氨酯材料耐热及耐水解性能。
利用反应性噁唑烷类活性剂同水分快速反应的特点，可以除去多元醇吸水问题，更可以解决增强材质在烘房搬出操作过程中吸水问题，大幅度减少了水同异氰酸酯反应生成气泡夹杂在复合材料制品中导致的制品缺陷，该技术方案解决了现有技术方案中将增强材料铺设至模具内壁后开启真空加热除去增强材料中的水分，干燥后还需要将模具冷却至室温在进行树脂的灌注，利用本技术方案既节约了能耗又提升了生产效率。
添加聚氨酯树脂同增强材质浸润剂，使聚氨酯树脂快速浸润至增强基材中，避免聚氨酯树脂中添加非环境友好型低粘度稀释剂，摆脱了对超低粘度聚氨酯树脂的依赖。该方案不含有易挥发有机溶剂，是一种环境友好型技术方案。
灌注风电叶片大型复合材料制品中，在模具最高点中平行位置设计＞2个浇注口，缩短浇注时间，等效于延长树脂的浸润时间，降低了对树脂粘度及反应性的要求。解决了目前大型聚氨酯复合制品灌注时间长，进一步缩减浸润时间的弊端，改善了聚氨酯树脂的均匀浸润程度，减少制品局部浸润不良的缺陷。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本公开的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本申请中一个或多个实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
本申请中一个或多个实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本申请中一个或多个实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。
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