一种聚氨酯改性材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种聚氨酯改性材料及其制备方法，包括以下重量份原材料制备得到：60‑70份的聚氨酯、10‑15份的聚碳酸酯、5‑10份的丁腈橡胶、5‑8份的硬脂酸钙、12‑18份的纳米硅藻土、3‑5份的改性剂、0.5‑1.2份的偶联剂、0.1‑0.3份的交联剂；本发明专利技术将经过针对性改性处理的纳米硅藻土与聚氨酯进行复合，并使纳米硅藻土均匀分散在聚氨酯体系中，得到的改性材料收缩率低，有利于聚氨酯在更多领域中的应用。

A polyurethane modified material and its preparation method

The invention discloses a modified polyurethane material and preparation method thereof, which comprises the following parts by weight of raw material preparation: 60 polyurethane, 70 copies of the 10 polycarbonate, 15 copies of 10 copies of the 5 nitrile rubber, 5 8 copies, 18 copies of the 12 calcium stearate nano diatomite, 3 5 copies of the modified agent, coupling agent, 0.5 1.2 copies of 0.3 copies of the 0.1 crosslinking agent; the invention will pass for nano diatomite and polyurethane modification of the composite, and the nano diatomite dispersed in polyurethane system, the modified material shrinkage rate is low, is beneficial to the application of polyurethane in more areas in the.

【技术实现步骤摘要】
一种聚氨酯改性材料及其制备方法
本专利技术涉及改性材料领域，具体涉及一种聚氨酯改性材料及其制备方法。
技术介绍
聚氨酯是在大分子主链中含有氨基甲酸酯基的聚合物材料，具有较高的机械强度和氧化稳定性，较高的柔曲性和回弹性，优良的耐油性、耐溶剂性、耐水性和耐火性，在多个领域中得到广泛的应用。聚氨酯材料主要用于航空、铁路、建筑、体育等方面，可用于木制家具及金属的表面罩光；用于贮罐、管道、冷库、啤酒、发酵罐、保鲜桶的绝热保温保冷，房屋建筑绝热防水，也可用于预制聚氨酯板材；可用于制造塑料制品、耐磨合成橡胶制品、合成纤维、硬质和软质泡沫塑料制品、胶粘剂和涂料等；用于各类木器、化工设备、电讯器材和仪表及各种运输工具的表面涂饰。随着人们对塑料成型收缩率要求的不断提高，未经改性的聚氨酯的收缩率已难以满足需求，因而，对聚氨酯进行降低收缩率改性成为必要。现今对聚氨酯的低收缩率改性处理方法种类繁多，改性效果也很好，尤其是随着纳米材料的出现和应用，聚氨酯的收缩率降低效果显著，使聚氨酯能在更多领域大量使用，但也存在不足。纳米材料虽然对降低塑料收缩率效果好，添加量小，但也存在分散困难，成本高等缺陷。在进行将低收缩率改性过程中，纳米材料分散不均会影响其收缩率降低效果，得到的改性材料收缩率降低不显著，对改性材料的生产和应用造成不利影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有聚氨酯材料收缩率较大的缺陷，提供一种聚氨酯改性材料及其制备方法；本专利技术将经过针对性改性处理的纳米硅藻土与聚氨酯进行复合，并使纳米硅藻土均匀分散在聚氨酯体系中，得到的改性材料力学性能好、收缩率小，有利于聚氨酯在更多领域中的应用。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了一种聚氨酯改性材料，包括以下重量份原材料制备得到：60-70份的聚氨酯、10-15份的聚碳酸酯、5-10份的丁腈橡胶、5-8份的硬脂酸钙、12-18份的纳米硅藻土、3-5份的改性剂、0.5-1.2份的偶联剂、0.1-0.3份的交联剂。上述一种聚氨酯改性材料，根据纳米硅藻土和交联能降低树脂材料收缩率的基本原理，不仅通过针对性的筛选改性剂、偶联剂和交联剂的种类，来提高纳米硅藻土与聚氨酯之间的相容性，并使纳米硅藻土在聚氨酯中分散更均匀，使纳米硅藻土对降低聚氨酯的收缩率作用更好，还通过控制聚氨酯的聚合度来使改性后的改性材料在收缩率与力学性能之间达到最佳平衡关系，从而使得到的改性材料在具有较低的收缩率的条件下，也具有优异的力学性能，使其可以在更多领域中得到应用。上述一种聚氨酯改性材料，其中，所述的纳米硅藻土粒径为10-80nm；纳米硅藻土粒径越小，分散性越差，纳米硅藻土粒径越大，对聚氨酯的收缩率降低作用越差；优选的，所述的纳米硅藻土粒径为30-50nm；最优选的，所述的纳米硅藻土粒径为40nm。上述一种聚氨酯改性材料，其中，所述的改性剂为甲基丙烯酸锌与二月桂酸二丁基锡组成的混合物；所述的改性剂既能改善纳米硅藻土与聚氨酯的相容性，又能在纳米硅藻土表面形成极性基团，利于分散；优选的，所述的改性剂中甲基丙烯酸锌与二月桂酸二丁基锡的物质的量之比为1︰1。上述一种聚氨酯改性材料，其中，聚碳酸酯的聚合度越大，则交联后改性材料的收缩率越小，力学性能越差，聚碳酸酯的聚合物越小，则交联后改性材料的收缩率越大，力学性能越好，因此，选择合理的聚碳酸酯聚合度，是平衡收缩率和力学性能的重要手段。所述的聚碳酸酯的聚合度为200-360；优选的，所述的聚碳酸酯的聚合度为250-300；最优的，所述的聚碳酸酯的聚合度为280；通过优选，得到的改性材料既收缩率小，也具有较好的力学性能，适合在更多领域中的应用。其中，所述的聚氨酯聚合度为900-1500；优选的，所述聚氨酯的聚合度为1100-1300；最优选的，所述的聚氨酯的聚合度为1200；通过优选，得到的改性材料既收缩率小，也具有较好的力学性能。上述一种聚氨酯改性材料，其中，所述的偶联剂为氰基硅烷偶联剂；氰基硅烷能增加纳米硅藻土与聚氨酯以及改性剂之间的相容性，提高改性材料的性能。其中，所述的交联剂为二苯基甲烷二异氰酸酯，该交联剂能将两种不同聚合度的聚合物原材料适当交联，对降低改性材料的收缩率具有促进作用。上述一种聚氨酯改性材料，其中，其原材料还包括分散剂、增塑剂、抗静电剂、染色剂、増亮剂中的一种或多种助剂；上述的助剂能提高改性材料的力学性能，增加其功能性等作用，从而增加其适用性。为了实现上述专利技术目的，进一步的，本专利技术还提供了一种聚氨酯改性材料的制备方法，包括以下步骤：（1）将纳米硅藻土用偶联剂进行处理；（2）将经过偶联剂处理的纳米硅藻土用改性剂进行包覆处理；（3）将包覆后的纳米硅藻土与聚氨酯混合均匀后在电场中进行复合处理，得到混合料；（4）将混合料与聚碳酸酯、交联剂、硬脂酸钙、丁腈橡胶混合均匀后在进行复合处理，得到聚氨酯改性材料。一种聚氨酯改性材料的制备方法，先用偶联剂对纳米硅藻土进行偶联处理，增加纳米硅藻土与改性剂、聚氨酯的相容性；再用改性剂对纳米硅藻土进行改性处理，并在其表面形成极性基团；最后利用外电场使纳米硅藻土表面和聚氨酯链中的极性基团极化，带电，通过电荷间的相斥或相吸的原理，使纳米硅藻土均匀分散的同时，也能与聚氨酯链上的极性基团键接，从而使纳米硅藻土的收缩率降低效果得到最大程度的体现，使得到的改性聚氨酯收缩率显著减小；该制备方法简单可靠，适合用于聚氨酯改性材料的大规模、工业化生产。上述一种聚氨酯改性材料的制备方法，其中，优选的，步骤1进行偶联处理过程中可采用超声波辅助；通过超声波的高速震荡，使纳米硅藻土分散性更好，且对偶联处理具有促进作用。上述一种聚氨酯改性材料的制备方法，其中，步骤3中所述的电场能对基团产生极化作用，使基团带电，从而能促进纳米硅藻土的分散和键接作用，降低改性聚氨酯的收缩率。优选的，所述的电场强度为0.5-2kv/m；电场强度过小，极化效果弱，对纳米硅藻土的分散效果差；电场强度过大，极化效果太强，分子间作用力太大，分子链产生定向移动，对分子链的排列和键接产生影响，可能降低改性材料的性能；最优选的，所述的电场强度为0.8-1.5kv/m。其中，优选的，所述的电场为电场方向不变的平行电场；电场方向不变的平行电场对极性基团的极化效果最好，基团间作用力稳定，对纳米硅藻土的分散和键接的促进作用效果最佳。与现有技术相比，本专利技术的有益效果：1、本专利技术改性材料针对性的筛选改性剂、偶联剂和交联剂的种类，使纳米硅藻土与聚氨酯之间的相容性更好，在聚氨酯中的分散性更好，纳米硅藻土对聚氨酯的收缩率降低作用更好。2、本专利技术改性材料通过控制聚氨酯和聚碳酸酯的聚合度来使改性后的改性材料在收缩率与力学性能之间达到最佳平衡关系，使得到的改性材料收缩率小的条件下，也具有优异的力学性能。3、本专利技术改性材料的制备方法，利用外电场的极化作用，能促进纳米硅藻土在聚氨酯体系中的分散和键接，纳米硅藻土的收缩率降低效果更好，得到的改性材料的收缩率更小。4、本专利技术改性材料的制备方法简单、可靠，适合聚氨酯改性材料的大规模、工业化生产。具体实施方式下面结合试验例及具体实施方式对本专利技术作进一步的详细描述。但不应将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本
技术实现思路
所实现的技术均属于本专利技术的范围。实施例1（1）将15份的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚氨酯改性材料，其特征在于，包括以下重量份原材料制备得到：60‑70份的聚氨酯、10‑15份的聚碳酸酯、5‑10份的丁腈橡胶、5‑8份的硬脂酸钙、12‑18份的纳米硅藻土、3‑5份的改性剂、0.5‑1.2份的偶联剂、0.1‑0.3份的交联剂；所述改性剂为甲基丙烯酸锌与二月桂酸二丁基锡组成的混合物；所述偶联剂为氰基硅烷偶联剂，所述交联剂为二苯基甲烷二异氰酸酯；所述聚碳酸酯的聚合度为200‑360；所述聚氨酯聚合度为900‑1500。

【技术特征摘要】
1.一种聚氨酯改性材料，其特征在于，包括以下重量份原材料制备得到：60-70份的聚氨酯、10-15份的聚碳酸酯、5-10份的丁腈橡胶、5-8份的硬脂酸钙、12-18份的纳米硅藻土、3-5份的改性剂、0.5-1.2份的偶联剂、0.1-0.3份的交联剂；所述改性剂为甲基丙烯酸锌与二月桂酸二丁基锡组成的混合物；所述偶联剂为氰基硅烷偶联剂，所述交联剂为二苯基甲烷二异氰酸酯；所述聚碳酸酯的聚合度为200-360；所述聚氨酯聚合度为900-1500。2.根据权利要求1所述的改性材料，其特征在于，所述改性剂中甲基丙烯酸锌与二月桂酸二丁基锡的物质的量之比为1︰1。3.根据权利要求1所述的改性材料，其特征在于，所述聚碳酸酯的聚合度为250-300。4.根据权利要求3所述的改性材料，其特征在于，所述聚碳酸酯的聚合度为280。5.根据权利要求1所述的改性材...

【专利技术属性】
技术研发人员：舒春柳，
申请(专利权)人：四川力智久创知识产权运营有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51