陶瓷增强聚氨酯复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种陶瓷增强聚氨酯复合材料及其制备方法，属于复合材料技术领域。解决了聚氨酯的导热性差的技术问题。本发明专利技术的复合材料，由80重量份聚氨酯、8‑12重量份陶瓷微粉、3‑4重量份环氧树脂、2‑2.5重量份镁粉、1‑2重量份石墨烯、3‑5重量份相容剂、0.5‑1重量份蒙脱土、0.3‑0.8重量份二氧化钛、2‑3重量份润滑剂、1‑2重量份抗氧剂、1‑1.5重量份热稳定剂、0.5‑1重量份8‑羟基喹啉铜和1‑1.5重量份空心硅铝微珠。该陶瓷增强聚氨酯复合材料导热性好。

Ceramic reinforced polyurethane composites and their preparation methods

The invention relates to a ceramic reinforced polyurethane composite material and a preparation method thereof, belonging to the technical field of composite materials. The technical problem of poor thermal conductivity of polyurethane was solved. The composite material of the invention consists of 80 parts of polyurethane, 8 12 parts of ceramic powder, 3 4 parts of epoxy resin, 2 2.5 parts of magnesium powder, 1 2 parts of graphene, 3 5 parts of compatibilizer, 0.5 1 part of montmorillonite, 0.3 0.8 parts of titanium dioxide, 2 3 parts of lubricant, 1 2 parts of antioxidant, 1 1.5 parts of heat stabilizer, 0.5 parts of weight. 8 -hydroxyquinoline copper and 1 1.5 weight of hollow silica-aluminium microspheres. The ceramic reinforced polyurethane composite has good thermal conductivity.

【技术实现步骤摘要】
陶瓷增强聚氨酯复合材料及其制备方法
本专利技术属于复合材料
，具体涉及一种陶瓷增强聚氨酯复合材料及其制备方法。
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，可分为聚酯型聚氨酯和聚醚型聚氨酯两大类，聚酯型是以二异氰酸酯和端羟基聚酯为原料制备的聚氨酯，聚醚型聚氨酯是以二异氰酸酯和端羟基聚醚为原料制备的聚氨酯。由于聚氨酯大分子中含有强极性基团和聚醚或聚酯柔性链段，使得聚氨酯具有以下特点：①较高的机械强度和氧化稳定性；②具有较高的柔曲性和回弹性；③具有优良的耐油性、耐溶剂性、耐水性和耐火性。由于聚氨酯具有这些优异的性能，所以其具有广泛的用途，如用作聚氨酯合成革、聚氨酯泡沫塑料、聚氨酯涂料、聚氨酯粘合剂、聚氨酯橡胶(弹性体)和聚氨酯纤维等。此外，聚氨酯还用于土建、地址钻探，采矿和石油工程中，起堵水、稳固建筑物或路基的作用；作为铺面材料，用于运动场的跑道、建筑物的室内地板等。但是，聚氨酯的导热性能较差，限制了其在一些高温环境的应用。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术为解决聚氨酯的导热性差的技术问题，提供一种陶瓷增强聚氨酯复合材料及其制备方法。本专利技术提供的陶瓷增强聚氨酯复合材料，组成及重量份为：优选的是，所述聚氨酯的硬度为60-75A，聚氨酯的粒度为150-200目，含水量为0.01-0.05％。优选的是，所述镁粉的粒径为20-40nm。优选的是，所述蒙脱土的粒径为1-100μm。优选的是，所述抗氧剂为受阻胺类抗氧剂或受阻酚类抗氧剂；更优选的，所述抗氧剂为三(2，4-二叔丁基苯酚)亚磷酸酯、四(β-(3,5二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯、(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八酯或β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸环己酯。优选的是，所述热稳定剂为三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯或双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯。优选的是，所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、氢化热塑性丁苯橡胶-马来酸酐接枝物、氢化热塑性丁苯橡胶-聚氨酯接枝物、热塑性丁苯橡胶-马来酸酐接接枝物、氢化热塑性丁苯橡胶-热塑性聚氨酯共聚物或热塑性丁苯橡胶-甲基丙烯酸甲酯接枝物。优选的是，所述润滑剂为乙撑双硬脂酰胺、硬脂酸锌、硬脂酸钠、硬脂酸铝、氯化聚乙烯或合成蜡本专利技术还提供上述陶瓷增强聚氨酯复合材料的制备方法是：按组成及重量份，将各组分混合均匀，加入挤出机，经熔融、挤出、造粒，即得陶瓷增强聚氨酯复合材料。优选的是，所述挤出温度为160-220℃。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术的陶瓷增强聚氨酯复合材料导热性好，力学性能好，经试验检测：拉伸强度81-85MPa，断裂伸长率119-129％，弯曲强度167-175MPa，弯曲模量8123-8910MPa，导热性3.5-3.9W/m·K。本专利技术的陶瓷增强聚氨酯复合材料的制备方法工艺简单，条件易控，成本低廉，对设备要求低的特点，适于工业化生产。具体实施方式为了进一步理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本专利技术的特征和优点，而不是对本专利技术权利要求的限制。实施例1陶瓷增强聚氨酯复合材料，由80重量份聚氨酯(聚氨酯的硬度为60A，聚氨酯粒度为200目，含水量为0.03％)、8重量份陶瓷微粉、3重量份环氧树脂、2重量份镁粉(30nm)、1重量份石墨烯、3重量份相容剂马来酸酐接枝聚丙烯、0.5重量份蒙脱土(50μm)、0.3重量份二氧化钛、2重量份润滑剂硬脂酸锌、1重量份抗氧剂1010、1重量份热稳定剂三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、0.5重量份8-羟基喹啉铜和1重量份空心硅铝微珠。上述陶瓷增强聚氨酯复合材料：按组成及重量份，将各组分混合均匀，加入挤出机，经熔融、挤出、造粒，即得陶瓷增强聚氨酯复合材料，挤出温度为160-220℃。实施例2陶瓷增强聚氨酯复合材料，由80重量份聚氨酯(聚氨酯的硬度为65A，聚氨酯粒度为200目，含水量为0.01％)、10重量份陶瓷微粉、3重量份环氧树脂、2重量份镁粉(20nm)、1.5重量份石墨烯、4重量份相容剂马来酸酐接枝聚丙烯、0.7重量份蒙脱土(30μm)、0.5重量份二氧化钛、2.5重量份润滑剂硬脂酸锌、1.5重量份抗氧剂1010、1重量份热稳定剂三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、0.8重量份8-羟基喹啉铜和1.2重量份空心硅铝微珠。上述陶瓷增强聚氨酯复合材料：按组成及重量份，将各组分混合均匀，加入挤出机，经熔融、挤出、造粒，即得陶瓷增强聚氨酯复合材料，挤出温度为160-220℃。实施例3陶瓷增强聚氨酯复合材料，由80重量份聚氨酯(聚氨酯的硬度为75A，聚氨酯粒度为200目，含水量为0.04％)、12重量份陶瓷微粉、4重量份环氧树脂、2.5重量份镁粉(40nm)、2重量份石墨烯、5重量份相容剂马来酸酐接枝聚丙烯、1重量份蒙脱土(10μm)、0.8重量份二氧化钛、3重量份润滑剂硬脂酸锌、2重量份抗氧剂1010、1.5重量份热稳定剂三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、1重量份8-羟基喹啉铜和1.5重量份空心硅铝微珠。上述陶瓷增强聚氨酯复合材料：按组成及重量份，将各组分混合均匀，加入挤出机，经熔融、挤出、造粒，即得陶瓷增强聚氨酯复合材料，挤出温度为160-220℃。对实施例1-3得到的陶瓷增强聚氨酯复合材料进行性能检测。拉伸强度和断裂伸长率按ASTMD-638标准进行检验，拉伸速度为50mm/min。弯曲强度和弯曲模量按标准ASTMD-790进行检验；弯曲速度为20mm/min。导热性能根据ASTMC518-04热流计法测定稳态热通量和热传递特性的试验方法，采用ZC36型高阻计测试。检测结果如表1所示。表1实施例1-3的陶瓷增强聚氨酯复合材料的性能表征对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本专利技术。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本专利技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本专利技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.陶瓷增强聚氨酯复合材料，其特征在于，组成及重量份如下：

【技术特征摘要】
1.陶瓷增强聚氨酯复合材料，其特征在于，组成及重量份如下：2.根据权利要求1所述的陶瓷增强聚氨酯复合材料，其特征在于，所述聚氨酯的硬度为60-75A，聚氨酯粒度为150-200目，含水量为0.01-0.05％。3.根据权利要求1所述的陶瓷增强聚氨酯复合材料，其特征在于，所述镁粉的粒径为20-40nm。4.根据权利要求1所述的陶瓷增强聚氨酯复合材料，其特征在于，所述蒙脱土的粒径为1-100μm。5.根据权利要求1所述的陶瓷增强聚氨酯复合材料，其特征在于，所述抗氧剂为受阻胺类抗氧剂或受阻酚类抗氧剂。6.根据权利要求1所述的陶瓷增强聚氨酯复合材料，其特征在于，所述热稳定剂为三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯或双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯。7.根据权利要求1所述的陶瓷增强聚氨酯...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴彦敏，
申请(专利权)人：长春云创空间科技有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林,22