一种高硬度的聚氨酯及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高硬度的聚氨酯，属于聚氨酯制备技术领域，所述的高硬度的聚氨酯，包括以下原料：聚氨酯、古马隆树脂、二异氰酸酯、聚碳酸酯、硅橡胶、聚丙烯酸酯乳液、甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯二元醇、邻苯二甲酸二辛酯、端羟基聚丁二烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、甲苯二异氰酸酯、壬二酸二辛酯、改性硫酸钙晶须、纳米凹凸棒土、高耐磨炭黑、硼酸锌、羟甲基纤维素、滑石粉、有机硅、过氧化二异丙苯、纳米二氧化硅、重钙、硅烷偶联剂KH‑560、硬度增强改性助剂，所述的高硬度的聚氨酯是经过制备基料、制备改性料，并将基料、改性料等物料混合等步骤制成的。本发明专利技术制备得到的聚氨酯硬度高。

【技术实现步骤摘要】
一种高硬度的聚氨酯及其制备方法
本专利技术涉及聚氨酯制备工艺的
，尤其涉及一种高硬度的聚氨酯及其制备方法。
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称为聚氨基甲酸酯，聚氨酯分为聚酯型聚氨酯和聚醚型聚氨酯两大类。聚氨酯具有很多优异的性能，所以其具有广泛的用途。中国专利申请文献“一种聚氨酯材料及其制备方法(申请公布号：CN106751734A)”公开了一种聚氨酯材料及其制备方法，该聚氨酯材料主要由有机硅改性聚氨酯预聚体作为原料制备而成，游离异氰酸含量低，绿色环保，而且力学强度高，产品稳定性好，施工成型后不起泡，粘结力强，可作为一种性能优良的球场塑胶材料，该聚氨酯预聚体的制备过程中所使用的聚碳酸亚丙酯多元醇是以二氧化碳为原料，成本低廉，规模生产后对环境保护、节能减排均具有重要意义，可广泛应用于传统胶黏剂、密封胶、涂料、弹性体的生产等诸多领域。但是其硬度却无法满足实际使用时的需求。
技术实现思路
为解决
技术介绍
中存在的技术问题，本专利技术提出一种高硬度的聚氨酯及其制备方法，以解决在中国专利申请文献“一种聚氨酯材料及其制备方法(申请公布号：CN106751734A)”公开的聚氨酯硬度不足的问题。本专利技术提出的一种高硬度的聚氨酯，包括以下原料：聚氨酯、古马隆树脂、二异氰酸酯、聚碳酸酯、硅橡胶、聚丙烯酸酯乳液、甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯二元醇、邻苯二甲酸二辛酯、端羟基聚丁二烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、甲苯二异氰酸酯、壬二酸二辛酯、改性硫酸钙晶须、纳米凹凸棒土、高耐磨炭黑、硼酸锌、羟甲基纤维素、滑石粉、有机硅、过氧化二异丙苯、纳米二氧化硅、重钙、硅烷偶联剂KH-560、硬度增强改性助剂；所述纳米二氧化硅、重钙、硅烷偶联剂KH-560和硬度增强改性助剂的重量比为(4-6)：(8-10)：(1-3)：(8-16)。进一步的，所述纳米二氧化硅、重钙、硅烷偶联剂KH-560和硬度增强改性助剂的重量比为5：9：2：12。进一步的，以重量份为单位，包括以下原料：聚氨酯80-90份、古马隆树脂15-35份、二异氰酸酯4-8份、聚碳酸酯2-6份、硅橡胶4-8份、聚丙烯酸酯乳液1-5份、甲基丙烯酸甲酯3-9份、聚碳酸酯二元醇2-8份、邻苯二甲酸二辛酯1-8份、端羟基聚丁二烯2-8份、聚对苯二甲酸乙二醇酯1-8份、甲苯二异氰酸酯3-9份、壬二酸二辛酯1-5份、改性硫酸钙晶须2-8份、纳米凹凸棒土1-5份、高耐磨炭黑2-8份、硼酸锌1-8份、羟甲基纤维素1-8份、滑石粉2-9份、有机硅2-4份、过氧化二异丙苯1-5份、纳米二氧化硅4-6份、重钙8-10份、硅烷偶联剂KH-5601-3份、硬度增强改性助剂8-16份。进一步的，所述硬度增强改性助剂的原料按重量份包括：纳米白炭黑15-25份、纳米碳化硅4-8份、硬脂酸钙粉末2-6份、煅烧高岭土1-5份、蒸馏水8-16份、硫酸铝4-8份、纳米陶瓷粉3-9份、硼酸锌1-5份、氢氧化铝2-6份、甲基丙烯酸甲酯1-5份、聚乙烯树脂3-6份、聚硅氧烷树脂2-5份、正硅酸乙酯1-5份、硅烷偶联剂KH-5503-6份。进一步的，所述硬度增强改性助剂按如下工艺进行制备：将纳米白炭黑、纳米碳化硅、硬脂酸钙粉末、煅烧高岭土和蒸馏水混合研磨成浆状，然后加入硫酸铝、纳米陶瓷粉、硼酸锌、氢氧化铝和甲基丙烯酸甲酯混合均匀，超声处理20-40min，然后升温至40-60℃，于800-1200r/min转速搅拌20-40min，然后冷却至室温，于50-70℃干燥7-9h，然后加入聚乙烯树脂、聚硅氧烷树脂、正硅酸乙酯和硅烷偶联剂KH-550混合均匀，于850-1050r/min转速搅拌1-3h，于60-80℃干燥20-40min，研磨过20-40目筛，冷却至室温得到硬度增强改性助剂。本专利技术还提供一种高硬度的聚氨酯的制备方法，包括如下步骤：S1、将聚氨酯、古马隆树脂、二异氰酸酯、聚碳酸酯、硅橡胶、聚丙烯酸酯乳液、甲基丙烯酸甲酯混合均匀，于850-1050r/min转速搅拌10-30min，升温至80-90℃，保温20-40min，然后加入聚碳酸酯二元醇、邻苯二甲酸二辛酯、端羟基聚丁二烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、甲苯二异氰酸酯、壬二酸二辛酯、改性硫酸钙晶须、纳米凹凸棒土、高耐磨炭黑、硼酸锌、羟甲基纤维素、滑石粉、有机硅、过氧化二异丙苯混合均匀，球磨后冷却至室温得到基料；S2、将纳米二氧化硅、重钙、硅烷偶联剂KH-560、硬度增强改性助剂混合均匀，升温至60-80℃，保温10-20min，于650-850r/min转速搅拌15-25min，冷却至室温得到改性料；S3、将基料升温至90-110℃，保温15-35min，接着加入改性料混合均匀，降温至80-90℃，保温20-30min，接着于1350-1550r/min转速搅拌1-2h，冷却至室温得到高硬度的聚氨酯。本专利技术具有以下有益效果：(1)由实施例1-3和对比例6的数据可见，施用实施例1-3高硬度的聚氨酯的硬度显著提高；同时由实施例1-3的数据可见，实施例1为最优实施例。(2)由实施例1和对比例1-5的数据可见，纳米二氧化硅、重钙、硅烷偶联剂KH-560和硬度增强改性助剂同时添加在制备高硬度的聚氨酯中起到了协同作用，显著提高了高硬度的聚氨酯的硬度，这可能是：纳米二氧化硅、重钙、硅烷偶联剂KH-560和硬度增强改性助剂作为改性体系运用到聚氨酯的制备中，利用了硅烷偶联剂KH-560的接枝改性作用，实现了纳米二氧化硅、重钙和硬度增强改性助剂表面的羟基与聚氨酯的基料实现接枝，赋予了聚氨酯优异的硬度，同时利用了硬度增强改性助剂的耐老化增强作用，其中硬度增强改性助剂通过将纳米白炭黑、纳米碳化硅、硬脂酸钙粉末、煅烧高岭土和蒸馏水混合研磨成浆状，然后加入硫酸铝、纳米陶瓷粉、硼酸锌、氢氧化铝和甲基丙烯酸甲酯混合均匀，超声处理，然后升温，搅拌，然后冷却至室温，干燥，然后加入聚乙烯树脂、聚硅氧烷树脂、正硅酸乙酯和硅烷偶联剂KH-550混合均匀，搅拌，干燥，研磨过筛，冷却至室温得到硬度增强改性助剂，运用到本专利技术聚氨酯的制备中，在硅烷偶联剂KH-560的作用下，实现了与聚氨酯的主料进行接枝结合，有效提高了聚氨酯的硬度。具体实施下面结合具体实施例对本专利技术做出详细说明，应当了解，实施例只用于说明本专利技术，而不是用于对本专利技术进行限定，任何在本专利技术基础上所做的修改、等同替换等均在本专利技术的保护范围内。在实施例中，所述高硬度的聚氨酯，以重量份为单位，包括以下原料：聚氨酯80-90份、古马隆树脂15-35份、二异氰酸酯4-8份、聚碳酸酯2-6份、硅橡胶4-8份、聚丙烯酸酯乳液1-5份、甲基丙烯酸甲酯3-9份、聚碳酸酯二元醇2-8份、邻苯二甲酸二辛酯1-8份、端羟基聚丁二烯2-8份、聚对苯二甲酸乙二醇酯1-8份、甲苯二异氰酸酯3-9份、壬二酸二辛酯1-5份、改性硫酸钙晶须2-8份、纳米凹凸棒土1-5份、高耐磨炭黑2-8份、硼酸锌1-8份、羟甲基纤维素1-8份、滑石粉2-9份、有机硅2-4份、过氧化二异丙苯1-5份、纳米二氧化硅4-6份、重钙8-10份、硅烷偶联剂KH-5601-3份、硬度增强改性助剂8-16份。所述硬度增强改性助剂按如下工艺进行制备：按重量份将15-25份纳米白炭黑、4-8份纳米碳化硅、2-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高硬度的聚氨酯，其特征在于，包括以下原料：聚氨酯、古马隆树脂、二异氰酸酯、聚碳酸酯、硅橡胶、聚丙烯酸酯乳液、甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯二元醇、邻苯二甲酸二辛酯、端羟基聚丁二烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、甲苯二异氰酸酯、壬二酸二辛酯、改性硫酸钙晶须、纳米凹凸棒土、高耐磨炭黑、硼酸锌、羟甲基纤维素、滑石粉、有机硅、过氧化二异丙苯、纳米二氧化硅、重钙、硅烷偶联剂KH‑560、硬度增强改性助剂；所述纳米二氧化硅、重钙、硅烷偶联剂KH‑560和硬度增强改性助剂的重量比为(4‑6)：(8‑10)：(1‑3)：(8‑16)。

【技术特征摘要】
1.一种高硬度的聚氨酯，其特征在于，包括以下原料：聚氨酯、古马隆树脂、二异氰酸酯、聚碳酸酯、硅橡胶、聚丙烯酸酯乳液、甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯二元醇、邻苯二甲酸二辛酯、端羟基聚丁二烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、甲苯二异氰酸酯、壬二酸二辛酯、改性硫酸钙晶须、纳米凹凸棒土、高耐磨炭黑、硼酸锌、羟甲基纤维素、滑石粉、有机硅、过氧化二异丙苯、纳米二氧化硅、重钙、硅烷偶联剂KH-560、硬度增强改性助剂；所述纳米二氧化硅、重钙、硅烷偶联剂KH-560和硬度增强改性助剂的重量比为(4-6)：(8-10)：(1-3)：(8-16)。2.根据权利要求1所述的高硬度的聚氨酯，其特征在于，所述纳米二氧化硅、重钙、硅烷偶联剂KH-560和硬度增强改性助剂的重量比为5：9：2：12。3.根据权利要求1或2所述的高硬度的聚氨酯，其特征在于，以重量份为单位，包括以下原料：聚氨酯80-90份、古马隆树脂15-35份、二异氰酸酯4-8份、聚碳酸酯2-6份、硅橡胶4-8份、聚丙烯酸酯乳液1-5份、甲基丙烯酸甲酯3-9份、聚碳酸酯二元醇2-8份、邻苯二甲酸二辛酯1-8份、端羟基聚丁二烯2-8份、聚对苯二甲酸乙二醇酯1-8份、甲苯二异氰酸酯3-9份、壬二酸二辛酯1-5份、改性硫酸钙晶须2-8份、纳米凹凸棒土1-5份、高耐磨炭黑2-8份、硼酸锌1-8份、羟甲基纤维素1-8份、滑石粉2-9份、有机硅2-4份、过氧化二异丙苯1-5份、纳米二氧化硅4-6份、重钙8-10份、硅烷偶联剂KH-5601-3份、硬度增强改性助剂8-16份。4.根据权利要求1-3任一项所述的高硬度的聚氨酯，其特征在于，所述硬度增强改性助剂的原料按重量份包括：纳米白炭黑15-25份、纳米碳化硅4-8份、硬脂酸钙粉末2-6份、煅烧高岭土1-5份、蒸馏水8-16份、硫酸铝4-8份、纳米陶瓷粉3-9份、硼酸锌1-5份、氢氧化铝2-6份、甲基丙烯酸甲酯1-5份、聚乙烯树脂...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁中余，姚海波，余招敏，
申请(专利权)人：安徽天择化工有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34