一种耐磨聚氨酯材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐磨聚氨酯材料及其制备方法，制备的聚氨酯材料具有优异的抗紫外老化性能，其保持率为80左右，同时其耐磨性能优异。首先利用甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵对纳米二氧化锆和硅藻土进行改性，可以通过电荷吸附在其表面形成不饱和双键基团，然后利用引发剂与马来酸酐反应，在纳米二氧化锆表面，以及硅藻土表面和层间完成接枝，不仅有效离散硅藻土，将纳米二氧化锆和马来酸酐引入硅藻土插层，促进了其分散，增强其与基底的结合力，大大提高所得材料的力学性能，同时，改性纳米二氧化锆和硅藻土的存在，增强了材料的耐磨性能和耐老化性能。

A wear resistant polyurethane material and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种耐磨聚氨酯材料及其制备方法
本专利技术属于聚氨酯材料
，尤其是一种耐磨聚氨酯材料及其制备方法。
技术介绍
聚氨酯是主链上含有重复氨基甲酸酯基团的大分子化合物的统称，具有优异的耐水、耐油、耐撕裂、耐化学腐蚀等特性，而应用于皮革、家具、服装等方面。随着使用时间的推移，其抗老化性能、耐磨性能上的缺陷逐渐显露出来。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术旨在提供一种耐磨聚氨酯材料及其制备方法。本专利技术通过以下技术方案实现：一种耐磨聚氨酯材料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：环氧丙烷-环氧乙烷共聚醚三醇20-40，二苯基甲烷-4，4＇-二异氰酸60-70，改性纳米二氧化锆-硅藻土15-25，二月桂酸二丁基锡0.2-0.4，谷氨酸10-12，乙二胺5-10，聚四氟蜡粉2-3，枇杷粉3-5，聚丙烯酸钠1-3。进一步的，所述改性纳米二氧化锆-硅藻土的制备方法包括以下步骤：（1）将15-25份纳米二氧化锆与5-7份硅藻土加入球磨机中，在80-90℃下球磨5-10min后放入冷冻箱中，在-20～-30℃下冷冻30-50min，然后取出继续球磨20-23min，接着将其转入煅烧炉中，在350-360℃下进行煅烧1-2h；（2）将步骤（1）所得物加入到蒸馏水中，在1000-1400rpm下搅拌分散20-30min，然后向其中加入甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵，继续搅拌分散30-40min，形成浆液；（3）向步骤（2）所述浆液中加入4-5份马来酸酐、0.2-0.3份过硫酸铵，并升温至82-85℃，在200-500rpm下保温反应5-8h，过滤，将所得物进行在50-60℃下球磨至干燥，得到改性纳米二氧化锆-硅藻土。进一步的，所述枇杷粉经过壳聚糖处理，具体处理方法为将枇杷粉加入到壳聚糖溶液中，在60-70℃、200-300rpm下处理20-30min后，在40-45℃下静置10-12h，然后将所得物进行冷冻干燥，接着粉碎至粒径为100-300nm即可。进一步的，所述改性纳米二氧化锆-硅藻土粒径为100-500nm。进一步的，所述壳聚糖溶液中含有5-10%的壳聚糖和2-3%的乙酸，余量为去离子水。本专利技术的有益效果：本专利技术制备的聚氨酯材料具有优异的抗紫外老化性能，其保持率为80左右，同时其耐磨性能优异。首先利用甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵对纳米二氧化锆和硅藻土进行改性，可以通过电荷吸附在其表面形成不饱和双键基团，然后利用引发剂与马来酸酐反应，在纳米二氧化锆表面，以及硅藻土表面和层间完成接枝，不仅有效离散硅藻土，将纳米二氧化锆和马来酸酐引入硅藻土插层，促进了其分散，增强其与基底的结合力，大大提高所得材料的力学性能，同时，改性纳米二氧化锆和硅藻土的存在，增强了材料的耐磨性能和耐老化性能；将枇杷粉利用壳聚糖溶液进行改性处理，不仅改善了枇杷粉与基底的相容性，将枇杷粉引入交联网络，增强其力学性能，同时，改性枇杷粉可显著提高目标材料的抗紫外老化性能。具体实施方式下面用具体实施例说明本专利技术，但并不是对本专利技术的限制。实施例1一种耐磨聚氨酯材料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：环氧丙烷-环氧乙烷共聚醚三醇20，二苯基甲烷-4，4＇-二异氰酸60，改性纳米二氧化锆-硅藻土15，二月桂酸二丁基锡0.2，谷氨酸10，乙二胺5，聚四氟蜡粉2，枇杷粉3，聚丙烯酸钠1。进一步的，所述改性纳米二氧化锆-硅藻土的制备方法包括以下步骤：（1）将15份纳米二氧化锆与5份硅藻土加入球磨机中，在80℃下球磨5min后放入冷冻箱中，在-20℃下冷冻30min，然后取出继续球磨20min，接着将其转入煅烧炉中，在350℃下进行煅烧1h；（2）将步骤（1）所得物加入到蒸馏水中，在1000rpm下搅拌分散20min，然后向其中加入甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵，继续搅拌分散30min，形成浆液；（3）向步骤（2）所述浆液中加入4份马来酸酐、0.2份过硫酸铵，并升温至82℃，在200rpm下保温反应5h，过滤，将所得物进行在50℃下球磨至干燥，得到改性纳米二氧化锆-硅藻土。进一步的，所述枇杷粉经过壳聚糖处理，具体处理方法为将枇杷粉加入到壳聚糖溶液中，在60℃、200rpm下处理20min后，在40℃下静置10h，然后将所得物进行冷冻干燥，接着粉碎至粒径为100nm即可。进一步的，所述改性纳米二氧化锆-硅藻土粒径为100nm。进一步的，所述壳聚糖溶液中含有5%的壳聚糖和2%的乙酸，余量为去离子水。实施例2一种耐磨聚氨酯材料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：环氧丙烷-环氧乙烷共聚醚三醇30，二苯基甲烷-4，4＇-二异氰酸65，改性纳米二氧化锆-硅藻土20，二月桂酸二丁基锡0.3，谷氨酸11，乙二胺7，聚四氟蜡粉3，枇杷粉4，聚丙烯酸钠2。进一步的，所述改性纳米二氧化锆-硅藻土的制备方法包括以下步骤：（1）将20份纳米二氧化锆与6份硅藻土加入球磨机中，在85℃下球磨7min后放入冷冻箱中，在-25℃下冷冻40min，然后取出继续球磨22min，接着将其转入煅烧炉中，在355℃下进行煅烧2h；（2）将步骤（1）所得物加入到蒸馏水中，在1200rpm下搅拌分散25min，然后向其中加入甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵，继续搅拌分散35min，形成浆液；（3）向步骤（2）所述浆液中加入5份马来酸酐、0.3份过硫酸铵，并升温至83℃，在300rpm下保温反应6h，过滤，将所得物进行在55℃下球磨至干燥，得到改性纳米二氧化锆-硅藻土。进一步的，所述枇杷粉经过壳聚糖处理，具体处理方法为将枇杷粉加入到壳聚糖溶液中，在65℃、250rpm下处理25min后，在42℃下静置11h，然后将所得物进行冷冻干燥，接着粉碎至粒径为200nm即可。进一步的，所述改性纳米二氧化锆-硅藻土粒径为300nm。进一步的，所述壳聚糖溶液中含有8%的壳聚糖和3%的乙酸，余量为去离子水。实施例3一种耐磨聚氨酯材料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：环氧丙烷-环氧乙烷共聚醚三醇40，二苯基甲烷-4，4＇-二异氰酸70，改性纳米二氧化锆-硅藻土25，二月桂酸二丁基锡0.4，谷氨酸12，乙二胺10，聚四氟蜡粉3，枇杷粉5，聚丙烯酸钠3。进一步的，所述改性纳米二氧化锆-硅藻土的制备方法包括以下步骤：（1）将25份纳米二氧化锆与7份硅藻土加入球磨机中，在90℃下球磨10min后放入冷冻箱中，在-30℃下冷冻50min，然后取出继续球磨23min，接着将其转入煅烧炉中，在360℃下进行煅烧2h；（2）将步骤（1）所得物加入到蒸馏水中，在1400rpm下搅拌分散30min，然后向其中加入甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵，继续搅拌分散40min，形成浆液；（3）向步骤（2）所述浆液中加入5份马来酸酐、0.3份过硫酸铵，并升温至8本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐磨聚氨酯材料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：/n环氧丙烷-环氧乙烷共聚醚三醇20-40，二苯基甲烷-4，4＇-二异氰酸 60-70，改性纳米二氧化锆-硅藻土15-25，二月桂酸二丁基锡，谷氨酸10-12，乙二胺5-10，聚四氟蜡粉2-3，枇杷粉3-5，聚丙烯酸钠1-3。/n

【技术特征摘要】
1.一种耐磨聚氨酯材料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：
环氧丙烷-环氧乙烷共聚醚三醇20-40，二苯基甲烷-4，4＇-二异氰酸60-70，改性纳米二氧化锆-硅藻土15-25，二月桂酸二丁基锡，谷氨酸10-12，乙二胺5-10，聚四氟蜡粉2-3，枇杷粉3-5，聚丙烯酸钠1-3。


2.根据权利要求1所述的一种耐磨聚氨酯材料，其特征在于，所述改性纳米二氧化锆-硅藻土的制备方法包括以下步骤：
（1）将15-25份纳米二氧化锆与5-7份硅藻土加入球磨机中，在80-90℃下球磨5-10min后放入冷冻箱中，在-20～-30℃下冷冻30-50min，然后取出继续球磨20-23min，接着将其转入煅烧炉中，在350-360℃下进行煅烧1-2h；
（2）将步骤（1）所得物加入到蒸馏水中，在1000-1400rpm下搅拌分散20-30min，然后向其中加入甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵，继续搅拌分散30-4...

【专利技术属性】
技术研发人员：申慧君，
申请(专利权)人：界首市鑫一龙机械设备购销有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34