一种氧化铈改性聚氨酯硬泡及制备方法技术

本发明专利技术提供一种氧化铈改性聚氨酯硬泡，由按重量份计的下列原料制备：50

【技术实现步骤摘要】
一种氧化铈改性聚氨酯硬泡及制备方法


[0001]本专利技术涉及聚氨酯材料
，具体涉及一种氧化铈改性聚氨酯硬泡及制备方法。

技术介绍

[0002]聚氨酯是一类产品形态多样的多用途合成树脂，包括泡沫、弹性体、涂料、胶粘剂、纤维、合成革、防水材料以及铺装材料等产品形式，被广泛地运用于交通运输、建筑、机械、电子设备、家具、食品加工等领域。其中聚氨酯硬泡以耐磨、高强度著称，是用于高世代大尺寸液晶玻璃、半导体抛光的重要支撑材料。但是目前用于抛光的聚氨酯硬泡材料往往因为开孔率高，硬度低，长时间摩擦导致热软化问题而使其应用范围受限。
[0003]氧化铈由于其卓越的物理化学性质而被广泛应用于电化学，光化学和材料科学。将纳米或亚微米氧化铈作为填料，利用纳米材料特有的高比表面积能产生的纳米效应提高材料的力学性能和界面结合能力，由于纳米材料特有的高比表面能促使泡孔收缩降低硬泡的开孔率，使其在抛光使用中具有更好的储液能力，此外纳米氧化铈还有利于聚氨酯材料的结晶诱导，增加材料的硬度，从而制备高性能，耐摩擦，耐热，开孔率低得改性聚氨酯硬泡材料，对于提升其聚氨酯硬泡在抛光或耐摩擦领域的应用具有重要意义。

技术实现思路

[0004]基于此，本专利技术的目的之一是提供一种氧化铈改性聚氨酯硬泡，通过纳米级和亚微米级氧化铈对聚氨酯硬泡进行改性，解决现有聚氨酯抛光材料性能单一，硬度低，力学性能不均一，耐热性差，开孔率高的问题。
[0005]为了实现上述专利技术目的，具体技术方案如下：本专利技术提供一种氧化铈改性聚氨酯硬泡，所述氧化铈改性聚氨酯硬泡由按重量份计的下列原料制备：聚醚多元醇50
‑
100份；多异氰酸酯10
‑
20份；超细氧化铈10
‑
30份；固化剂5
‑
15份；发泡剂1
‑
10份。
[0006]优选地，所述聚醚多元醇为聚丙二醇、聚四氢呋喃醚二醇、聚乙二醇、聚醚220、聚醚210、聚醚330N中的一种或多种。
[0007]优选地，所述聚醚多元醇的重均分子量为1000
‑
5000。
[0008]优选地，所述多异氰酸酯为甲苯二异氰酸、二苯基甲烷二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、三苯甲烷三异氰酸酯、多亚甲基多苯基多异氰酸酯中的一种或多种。
[0009]优选地，所述超细氧化铈为纳米或亚微米氧化铈。
[0010]优选地，所述纳米或亚微米氧化铈的体粒径小于1um，比重为7.3g/cm3，莫氏硬度
为6。
[0011]优选地，所述固化剂为3,3
’‑
二氯
‑
4,4
’‑
二胺二苯基甲烷、1,2
‑
双（2
‑
氨基苯基硫代）乙烷、3
‑
氨基
‑4‑
氯苯甲基
‑4’‑
氨基苯甲酸酯、4,4
’‑
亚甲基双（2,6
‑
二乙基
‑3‑
氯苯胺）、1,5
‑
二胺
‑4‑
氯苯甲酸异丁醇酯、二乙基甲苯二胺（DETDA）、4,4
’‑
亚甲基双（2
‑
乙基
‑6‑
甲基苯胺）、4,4
’‑
亚甲基双（2
‑
异丙基
‑6‑
甲基苯胺）、4,4
’‑
亚甲基双（2
‑
乙基环己胺）的一种或多种。
[0012]优选地，所述发泡剂为水或碳酸氢钠。
[0013]基于同一构思，本专利技术还提供一种氧化铈改性聚氨酯硬泡的制备方法，包括如下步骤：S1：将聚醚多元醇，多异氰酸酯分别加热抽真空脱水，液体脱泡至无气泡；S2：将S1脱水后聚醚多元醇和多异氰酸酯，纳米或亚微米级氧化铈，置于反应器中搅拌反应5
‑
10h；S3：向S2中加入固化剂和发泡剂，反应2
‑
3h；S4：将S3的产物浇入模具中，将模具转移到烘箱中加热固化成型，100℃反应20
‑
50 h，即可得到氧化铈改性聚氨酯硬泡。
[0014]本专利技术上述一个或多个技术方案具有如下技术效果：本专利技术所提供的氧化铈改性聚氨酯硬泡主要利用纳米级或亚微米级氧化铈在与聚氨酯硬泡复合的过程中存在纳米效应。由于纳米材料特有的高比表面积和高的表面能会增强材料的力学性能，通过纳米材料的诱导结晶作用会增强复合材料的硬度从而构筑出性能优异的纳米氧化铈/聚氨酯硬泡复合材料。材料组成与结构的可调控性较强，具有良好的市场应用前景。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
[0016]图1.氧化铈改性聚氨酯硬泡的制备流程；图2.纳米氧化铈扫描电子显微镜图像；图3.氧化铈改性聚氨酯硬泡扫描电子显微镜图像。
实施方式
[0017]下面将结合本专利技术的附图，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0018]在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。
[0019]如图1所示，一种氧化铈改性聚氨酯硬泡的制备方法，包括如下步骤：S1：将聚醚多元醇，多异氰酸酯分别加热抽真空脱水，液体脱泡至无气泡；S2：将S1脱水后聚醚多元醇和多异氰酸酯，纳米或亚微米级氧化铈，置于反应器中
搅拌反应5
‑
10h；S3：向S2中加入固化剂和发泡剂，反应2
‑
3h；S4：将S3的产物浇入模具中，将模具转移到烘箱中加热固化成型，100℃反应20
‑
50小时，即可得到氧化铈改性聚氨酯硬泡。
实施例
[0020]一种氧化铈改性聚氨酯硬泡，由按重量份计的下列原料制备：聚丙二醇：50份；甲苯二异氰酸：10份；200纳米氧化铈：20份；3,3
’‑
二氯
‑
4,4
’‑
二胺二苯基甲烷：14份；发泡剂（水）：6份。
实施例
[0021]一种氧化铈改性聚氨酯硬泡，由按重量份计的下列原料制备：聚丙二醇：50份；甲苯二异氰酸：10份；500纳米氧化铈：20份；3,3
’‑
二氯
‑
4,4
’‑
二胺二苯基甲烷：10份；发泡剂（水）：6份。
实施例
[0022]一种氧化铈改性聚氨酯硬泡，由按重量份计的下列原料制备：聚丙二醇：50份；甲苯二异氰酸：10份；900纳米氧化铈：20份；3,3
’‑
二氯
‑
4,4
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氧化铈改性聚氨酯硬泡，其特征在于，所述氧化铈改性聚氨酯硬泡由按重量份计的下列原料制备：聚醚多元醇50
‑
100份；多异氰酸酯10
‑
20份；超细氧化铈10
‑
30份；固化剂5
‑
15份；发泡剂1
‑
10份。2.根据权利要求1所述的氧化铈改性聚氨酯硬泡，其特征在于：所述聚醚多元醇为聚丙二醇、聚四氢呋喃醚二醇、聚乙二醇、聚醚220、聚醚210、聚醚330N中的一种或多种。3.根据权利要求2所述的氧化铈改性聚氨酯硬泡，其特征在于：所述聚醚多元醇的重均分子量为1000
‑
5000。4.根据权利要求1所述的氧化铈改性聚氨酯硬泡，其特征在于：所述多异氰酸酯为甲苯二异氰酸、二苯基甲烷二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、三苯甲烷三异氰酸酯、多亚甲基多苯基多异氰酸酯中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的氧化铈改性聚氨酯硬泡，其特征在于：所述超细氧化铈为纳米或亚微米氧化铈。6.根据权利要求5所述的氧化铈改性聚氨酯硬泡，其特征在于：所述纳米或亚微米氧化铈的体粒径小于1um，比重为7.3g/cm3，莫氏硬度为6。7.根据权利要求1所述的氧化铈改性聚氨酯硬泡，其特征在于：所述固化剂为3,3
’‑
二氯
‑
4,4
’‑
二胺二苯基甲烷、1,2
‑
双（2
‑
氨基苯基硫代）乙烷、3
...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘高飞，邢瑞光，
申请(专利权)人：内蒙古科技大学，
类型：发明
国别省市：