高强度耐磨有机无机复合材料及其制备方法技术

本申请涉及一种高强度耐磨有机无机复合材料及其制备方法。高强度耐磨有机无机复合材料组成成分包括以下重量分数为：50

【技术实现步骤摘要】
高强度耐磨有机无机复合材料及其制备方法


[0001]本申请涉及一种复合材料，特别是涉及一种高强度耐磨有机无机复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]有机材料是用有机高分子化合物制成的材料，主要是通过化学合成将小分子有机物如烯烃等合成大分子聚合物，具有较好的韧性，但一般易燃，耐磨较差。
[0003]无机材料指由无机物单独或混合其他物质制成的材料，通常指由硅酸盐、铝酸盐、硼酸盐、磷酸盐、锗酸盐等原料和/或氧化物、氮化物、碳化物、硼化物、硫化物、硅化物、卤化物等原料经一定的工艺制备而成的材料，具有较好的耐磨性能，耐磨性能好，但韧性一般较差。
[0004]因此，设计一种有机材料与无机材料复合材料，可以将有机材料与无机材料的优点融合，同时可以解决有机材料与无机材料的缺点。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供一种高强度耐磨有机无机复合材料及其制备方法，解决单独有机材料或者无机材料在性能上的缺陷问题。
[0006]为解决上述技术问题，本申请是这样实现的：
[0007]第一方面，提供一种高强度耐磨有机无机复合材料，其组成成分包括：重量分数为50
‑
60％的异氰酸酯；重量分数为23％的无机填充剂；重量分数为15
‑
19％的交联剂；重量分数为5
‑
8％的小分子扩链剂；重量分数为0.5％的抗氧剂；重量分数为0.5％的紫外添加剂。
[0008]第二方面，提供一种高强度耐磨有机无机复合材料的制备方法，其包括以下步骤：(a)按照上述第一方面中任意一项的高强度耐磨有机无机复合材料称取原料组分；(b)加热小分子扩链剂，对其进行脱水处理，使小分子扩链剂中水的质量分数不高于0.05％，并降温备用；(c)将小分子扩链剂与异氰酸酯混合，加热搅拌，制得第一物料；(d)将交联剂、紫外添加剂和无机填充剂混合，加热搅拌，制得第二物料；(e)将第一物料与第二物料混合，加热搅拌，并真空除气泡，得到浇注料；(f)将浇注料浇注到模具中，阶梯加热固化，制得高强度耐磨有机无机复合材料。
[0009]本申请与现有技术相比具有的优点有：
[0010]本申请的高强度耐磨有机无机复合材料及其制备方法，其所制备高强度耐磨有机无机复合材料硬度高，且耐磨性能好。同时本申请的制备方法简单，易于操作。
附图说明
[0011]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0012]图1是本申请一实施例的高强度耐磨有机无机复合材料的制备方法的步骤流程示
意图。
具体实施方式
[0013]对于有机材料而言，其具有较好的韧性，但一般易燃，耐磨较差。对于无机材料而言，其具有较好的耐磨性能，但韧性一般较差。
[0014]本申请将有机材料与无机材料复合，制备一种有机材料与无机材料复合材料，其硬度较高，且耐磨性能好。
[0015]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
[0016]请参考图1，其是本申请一实施例的高强度耐磨有机无机复合材料的制备方法的步骤流程示意图。如图所示，高强度耐磨有机无机复合材料的制备方法S包括以下步骤S1至步骤S6。其中：
[0017]步骤S1，称取原料。按照高强度耐磨有机无机复合材料称取原料组分。
[0018]具体而言，高强度耐磨有机无机复合材料的组成成分包括以下重量百分为50
‑
60％的异氰酸酯、23％的无机填充剂、15
‑
19％的交联剂、5
‑
8％的小分子扩链剂、0.5％的抗氧剂和0.5％的紫外添加剂，然后按照上述重量百分称取原料组分。
[0019]在本实施例中，异氰酸酯选自二环己基甲烷二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、1,5
‑
萘二异氰酸酯中的至少一者。无机填充剂选自纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、纳米氧化铝和纳米氢氧化铝中的至少一者。
[0020]承上所述，交联剂选自丙三醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、MOCA和二异丙醇胺中的至少一者。小分子扩链剂选自乙二醇、丙二醇、1,4
‑
丁二醇、二甘醇、1,3
‑
丁二醇、1,5
‑
戊二醇、2,2
‑
二甲基
‑
1,3
‑
丙二醇、甲基丙二醇和一缩二乙二醇(二甘醇)中的至少一者。抗氧剂选择为抗氧剂1010，紫外添加剂选择为UV
‑
328。
[0021]步骤S2，对小分子扩链剂脱水处理。加热小分子扩链剂，对其进行脱水处理，使小分子扩链剂中水的质量分数不高于0.05％，并降温备用。
[0022]具体而言，将步骤S1中称取好的小分子扩链剂加入到装有搅拌器、温度计的三口烧瓶中，然后将三口烧瓶加热至100
‑
110℃，在真空下脱水2
‑
3h，使物料中水的质量分数不高于0.05％，并降温至80℃备用。
[0023]步骤S3，小分子扩链剂与异氰酸酯制备第一物料。将小分子扩链剂与异氰酸酯混合，加热搅拌，制得第一物料。
[0024]具体而言，将上述步骤S2中脱水处理后的小分子扩链剂加入到步骤S1中称取好的异氰酸酯中，保持80℃加热搅拌反应2
‑
3h，达到理论NCO含量后备用，此时得到第一物料。
[0025]步骤S4，交联剂、紫外添加剂和无机填充剂制备第二物料。将交联剂、紫外添加剂和无机填充剂混合，加热搅拌，制得第二物料。
[0026]具体而言，将上述步骤S1中称取好的交联剂、紫外添加剂和无机填充剂加入烧杯中，加热烧杯至80℃，在80℃下搅拌一小时以上，此时得到固液混合物，即为第二物料。
[0027]步骤S5，第一物料与第二物料制备浇注料。将第一物料与第二物料混合，加热搅拌，并真空除气泡，得到浇注料。
[0028]具体而言，将上述步骤S4中制备第二物料加入到步骤S1中制备第一物料中，然后
将第一物料与第二物料在80℃下混合搅拌，并真空除气泡，得到浇注料。
[0029]步骤S6，对浇注料浇注固化。将浇注料浇注到模具中，阶梯加热固化，制得高强度耐磨有机无机复合材料。
[0030]具体而言，先将浇注料浇注到模具中，然后将模具置于烘箱中，依次在80℃下固化2h，115℃下固化2h，160℃下固化26h，得到高强度耐磨有机无机复合材料。
[0031]本实施例的高强度耐磨有机无机复合材料的制备方法S，所制备高强度耐磨有机无机复合材料硬度高，且耐磨性能好。同时实施例的制备方法简单，易于操作。
[0032]以下将以一具体实施例来说明本申请的有益效果。
[0033]一、称取原料
[0034]按高强度耐磨有机无机复合材料的组成成分分别称取：5本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强度耐磨有机无机复合材料，其特征在于，其组成成分包括：重量分数为50
‑
60％的异氰酸酯；重量分数为23％的无机填充剂；重量分数为15
‑
19％的交联剂；重量分数为5
‑
8％的小分子扩链剂；重量分数为0.5％的抗氧剂；重量分数为0.5％的紫外添加剂。2.根据权利要求1所述的高强度耐磨有机无机复合材料，其特征在于，所述异氰酸酯包括二环己基甲烷二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、1,5
‑
萘二异氰酸酯中的至少一者。3.根据权利要求1所述的高强度耐磨有机无机复合材料，其特征在于，所述无机填充剂包括纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、纳米氧化铝和纳米氢氧化铝中的至少一者。4.根据权利要求1所述的高强度耐磨有机无机复合材料，其特征在于，所述交联剂包括丙三醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、MOCA和二异丙醇胺中的至少一者。5.根据权利要求1所述的高强度耐磨有机无机复合材料，其特征在于，所述小分子扩链剂包括乙二醇、丙二醇、1,4
‑
丁二醇、二甘醇、1,3
‑
丁二醇、1,5
‑
戊二醇、2,2
‑
二甲基
‑
1,3
‑
丙二醇、甲基丙二醇和一缩二乙二醇(二甘醇)中的至少一者。6.根据权利要求1所述的高强度耐磨有机无机复合材料，...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴贲华，袁厚呈，苏晓幸，冯飞，孙钰晶，张鹏，王健，邹海民，张锡祥，
申请(专利权)人：江苏铁锚科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：