一种连续纤维增强型聚氨酯复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及复合材料技术领域，公开了一种连续纤维增强型聚氨酯复合材料及其制备方法；将聚醚多元醇、扩链剂、催化剂、均泡剂和消泡剂混合均匀，得到树脂原液，加入剪切增稠胶A混合均匀，得到复配树脂原液；将剪切增稠胶B涂敷在二次改性UHMWPE织物表面，烘焙，得到复合UHMWPE织物；取两片复合UHMWPE织物未涂敷剪切增稠胶B的一面朝向内侧，分别置于模具顶、底两面，将复配树脂原液与异氰酸酯连续静态混合注入模具中，加热固化连续成型得到聚氨酯复合材料。料。

【技术实现步骤摘要】
一种连续纤维增强型聚氨酯复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及复合材料
，具体为一种连续纤维增强型聚氨酯复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着科学技术的不断发展，汽车作为新时代代步工具走进家家户户，但伴随而来的问题就是道路拥挤，资源消耗以及排气污染等问题。出于环保和节能的目的，对汽车的轻量化改造已经成为世界汽车发展的潮流，原因在于汽车质量的降低能够降低油耗，提高燃油效率，从而达到减少资源消耗，降低排气污染的作用。在保证汽车结构强度和安全性能的前提下，实现汽车的轻量化成为了人们日益关注的话题。
[0003]因此，本专利技术通过制备一种强度高、质量轻的聚氨酯复合材料，实现保证汽车结构强度和安全性能的前提下，实现汽车的轻量化的目标。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种连续纤维增强型聚氨酯复合材料及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种连续纤维增强型聚氨酯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0007]S1：将氧化锌
‑
多巴胺改性UHMWPE织物浸入浓度为0.2
‑
0.3mol/L，pH为3.5
‑
4的次氯酸钠溶液中，60
‑
65℃下搅拌30
‑
45min，洗涤，干燥，得到氯化UHMWPE织物；将甲基丙烯酸羟乙酯、氯化亚铜、氯化铜、2,2
’‑r/>联吡啶加入甲醇水溶液中，搅拌均匀，将氯化UHMWPE织物浸入其中，在氮气氛围60
‑
65℃下反应2
‑
3h，洗涤，干燥，得到二次改性UHMWPE织物；
[0008]S2：将淀粉分散于去离子水中，依次加入碳酸钠、三偏磷酸钠和氢氧化钠，50
‑
55℃反应24
‑
28h，调节pH为6.5
‑
7.5，洗涤，过滤，干燥，得到交联剂；将羟基硅油A和交联剂混合均匀，加入硼酸，160
‑
165℃反应2
‑
3h，得到剪切增稠胶A；将羟基硅油B和硼酸在160
‑
165℃反应2
‑
3h，得到剪切增稠胶B；
[0009]S3：将聚醚多元醇、扩链剂、催化剂、均泡剂和消泡剂混合均匀，得到树脂原液，加入剪切增稠胶A和热膨胀微球混合均匀，得到复配树脂原液；将剪切增稠胶B涂敷在二次改性UHMWPE织物表面，置于160
‑
165℃环境中烘焙30
‑
45min，得到复合UHMWPE织物；取两片复合UHMWPE织物未涂敷剪切增稠胶B的一面朝向内侧，分别置于模具顶、底两面，将复配树脂原液与异氰酸酯连续静态混合注入模具中，加热固化连续成型，得到聚氨酯复合材料。
[0010]进一步的，所述氧化锌
‑
多巴胺改性UHMWPE织物按如下方法制备：
[0011]将UHMWPE织物浸入多巴胺溶液中，室温搅拌18
‑
24h，得到多巴胺改性UHMWPE织物；将二水合醋酸锌
‑
乙醇溶液和氢氧化钠
‑
乙醇溶液在65
‑
70℃下反应2
‑
3h，将多巴胺改性UHMWPE织物浸入其中15
‑
20min，100℃退火，重复浸入退火操作1
‑
3次，得到预处理UHMWPE织物；将六水合硝酸锌和六亚甲基四胺混合均匀溶于水中，将预处理UHMWPE织物浸入其中，加
入聚乙烯亚胺，75
‑
80℃反应1
‑
2h，加入氨水调节pH，85
‑
95℃反应1
‑
2h，洗涤，干燥，得到氧化锌
‑
多巴胺改性UHMWPE织物。
[0012]进一步的，所述多巴胺溶液为浓度为1.2
‑
1.4g/L的三羟甲基氨基甲烷溶液和浓度为2g/L的多巴胺盐酸溶液的混合溶液，pH为8.5；二水合醋酸锌
‑
乙醇溶液中，二水合醋酸锌加入量为1.4
‑
1.6mmol，氢氧化钠
‑
乙醇溶液中氢氧化钠加入量为1
‑
1.2mmol；六水合硝酸锌：六亚甲基四胺的质量比为0.3:0.14，聚乙烯亚胺加入量为1
‑
5mmol，氨水调节pH为11.2
‑
11.6。
[0013]进一步的，所述二次改性UHMWPE织物中，甲基丙烯酸羟乙酯：氯化亚铜：氯化铜：2,2
’‑
联吡啶的质量比为(130
‑
150):(1
‑
1.15):(0.34
‑
0.39):(3.12
‑
3.6)，甲醇水溶液的体积比为1:1。
[0014]进一步的，所述交联剂中，淀粉：碳酸钠：三偏磷酸钠：氢氧化钠的质量比为(100
‑
120):(3
‑
3.6):(3.3
‑
4):(1.1
‑
1.3)。
[0015]进一步的，所述剪切增稠胶A中，羟基硅油A的粘度为2000
‑
3000cst，羟基硅油A：硼酸的质量比为100:(0.4
‑
0.5)，羟基硅油A：交联剂的质量比为(2
‑
5):(5
‑
8)。
[0016]进一步的，所述剪切增稠胶B中，羟基硅油B的粘度为100
‑
200cst，羟基硅油B：
[0017]硼酸的质量比为100:(1
‑
1.2)。
[0018]进一步的，所述树脂原液：异氰酸酯的质量比为100:(92.4
‑
96.6)；述复配树脂原液中，各原料按质量份数计，树脂原液80
‑
100份、剪切增稠胶A15
‑
20份；所述固化温度为130
‑
135℃，熟化温度为20
‑
25℃。
[0019]进一步的，所述树脂原液中，各原料按质量份数计，聚醚多元醇80
‑
100份、扩链剂1
‑
5份、催化剂1
‑
2份、均泡剂0.5
‑
2份和消泡剂15
‑
25份。
[0020]进一步的，所述聚醚多元醇分子量为1000
‑
2000、扩链剂为乙二醇、均泡剂为硅油、催化剂为叔胺类催化剂，消泡剂为分子量400的三元醇。
[0021]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：
[0022]本专利技术通过氧化自聚的方法在UHMWPE织物表面形成一层多巴胺薄膜，接着通过溶胶凝胶法和快速热处理沉积种子层(一层均匀的氧化锌涂层)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种连续纤维增强型聚氨酯复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：将氧化锌
‑
多巴胺改性UHMWPE织物浸入浓度为0.2
‑
0.3mol/L，pH为3.5
‑
4的次氯酸钠溶液中，60
‑
65℃下搅拌30
‑
45min，洗涤，干燥，得到氯化UHMWPE织物；将甲基丙烯酸羟乙酯、氯化亚铜、氯化铜、2,2
’‑
联吡啶加入甲醇水溶液中，搅拌均匀，将氯化UHMWPE织物浸入其中，在氮气氛围60
‑
65℃下反应2
‑
3h，洗涤，干燥，得到二次改性UHMWPE织物；S2：将淀粉分散于去离子水中，依次加入碳酸钠、三偏磷酸钠和氢氧化钠，50
‑
55℃反应24
‑
28h，调节pH为6.5
‑
7.5，洗涤，过滤，干燥，得到交联剂；将羟基硅油A和交联剂混合均匀，加入硼酸，160
‑
165℃反应2
‑
3h，得到剪切增稠胶A；将羟基硅油B和硼酸在160
‑
165℃反应2
‑
3h，得到剪切增稠胶B；S3：将聚醚多元醇、扩链剂、催化剂、均泡剂和消泡剂混合均匀，得到树脂原液，加入剪切增稠胶A混合均匀，得到复配树脂原液；将剪切增稠胶B涂敷在二次改性UHMWPE织物表面，置于160
‑
165℃环境中烘焙30
‑
45min，得到复合UHMWPE织物；取两片复合UHMWPE织物未涂敷剪切增稠胶B的一面朝向内侧，分别置于模具顶、底两面，将复配树脂原液与异氰酸酯连续静态混合注入模具中，加热固化连续成型，得到聚氨酯复合材料。2.根据权利要求1所述的一种连续纤维增强型聚氨酯复合材料的制备方法，其特征在于：所述氧化锌
‑
多巴胺改性UHMWPE织物按如下方法制备：将UHMWPE织物浸入多巴胺溶液中，室温搅拌18
‑
24h，得到多巴胺改性UHMWPE织物；将二水合醋酸锌
‑
乙醇溶液和氢氧化钠
‑
乙醇溶液在65
‑
70℃下反应2
‑
3h，将多巴胺改性UHMWPE织物浸入其中15
‑
20min，100℃退火，重复浸入退火操作1
‑
3次，得到预处理UHMWPE织物；将六水合硝酸锌和六亚甲基四胺混合均匀溶于水中，将预处理UHMWPE织物浸入其中，加入聚乙烯亚胺，75
‑
80℃反应1
‑
2h，加入氨水调节pH，85
‑
95℃反应1
‑
2h，洗涤，干燥，得到氧化锌
‑
多巴胺改性UHMWPE织物。3.根据权利要求2所述的一种连续纤维增强型聚氨酯复合材料的制备方法，其特征在于：所述多巴胺溶液为浓度为1.2
‑
1.4...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭志海，冯浩东，母英健，
申请(专利权)人：河北聚久复合材料有限公司，
类型：发明
国别省市：