一种抗冲击耐热防护材料及其制备方法技术

本申请涉及防护材料技术领域，具体公开了一种抗冲击耐热防护材料及其制备方法

【技术实现步骤摘要】
一种抗冲击耐热防护材料及其制备方法


[0001]本申请涉及防护材料
，更具体地说，它涉及一种抗冲击耐热防护材料及其制备方法
。

技术介绍

[0002]聚氨酯具有很好的抗拉强度
、
回弹性
、
抗撕裂强度和耐油性的优势，能够广泛应用在生活用品
、
汽车材料
、
服装
、
运动休闲用品
、
医用材料
、
复合防护材料等众多领域
。
[0003]聚氨酯作为防护材料保护人体或者物品时，具有一定的柔软性和舒适性，但是随着物体重量的增加，当聚氨酯防护材料受到外界冲击时，出现裂纹或者破裂的现象，造成防护材料的损伤，并且难以修复，最终导致防护材料失去作用
。

技术实现思路

[0004]为了改善防护材料的抗冲击性能，本申请提供一种抗冲击耐热防护材料及其制备方法
。
[0005]第一方面，本申请提供一种抗冲击耐热防护材料，采用如下的技术方案：一种抗冲击耐热防护材料，包括以下重量份的原料：聚醚多元醇
30
‑
40
份，异氰酸酯
15
‑
25
份，催化剂
0.5
‑
1.2
份，抗冲击凝胶5‑
10
份，所述抗冲击凝胶包括以下重量份的原料：纳米二氧化硅
20
‑
30
份，碳化硅
10
‑
15
份，分散介质
30
‑
40
份，丙烯酸5‑
10
份，羟乙基甲基丙烯酸酯
10
‑
15
份，引发剂
0.1
‑
0.3
份
。
[0006]通过采用上述技术方案，使用碳化硅和纳米二氧化硅相复配，能够与分散介质形成网状结构，通过分散介质均匀分散在防护材料体系中，当受到外力冲击时，碳化硅和纳米二氧化硅粒子能够相互碰撞，提高防护材料体系的粘度，从而起到抵抗外力的作用，降低防护材料受到的冲击力伤害
。
当冲击作用力消失时，碳化硅和纳米二氧化硅粒子重新分散开，恢复网络结构，保持防护材料的韧性和拉伸强度，从而提高聚氨酯防护材料的抗冲击自修复能力
。
丙烯酸和羟乙基甲基丙烯酸酯能在引发剂的作用下，能够在碳化硅和纳米二氧化硅颗粒状的表面形成聚合物，从而对碳化硅
、
纳米二氧化硅进行包裹，提高碳化硅
、
纳米二氧化硅表面的相互作用力和增稠效果，能够抵抗更大的剪切冲击力，进一步提高聚氨酯防护材料的抗冲击性能
。
同时丙烯酸还可以促使碳化硅和纳米二氧化硅均匀分散在聚氨酯防护材料体系中，进一步提高聚氨酯防护材料的抗冲击性能和热稳定性
。
[0007]优选的，所述抗冲击耐热防护材料包括以下重量份的原料：聚醚多元醇
32
‑
38
份，异氰酸酯
18
‑
22
份，催化剂
0.8
‑1份，抗冲击凝胶8‑
10
份
。
[0008]通过采用上述技术方案，控制防护材料原料中各个组分使用量在合适范围，能够促使抗冲击凝胶与聚氨酯结构相容性更好，进一步提高防护材料的抗冲击性能
。
[0009]优选的，所述分散介质为乙二醇
、
聚乙二醇和聚乙烯醇中的一种
。
[0010]通过采用上述技术方案，乙二醇
、
聚乙二醇和聚乙烯醇作为分散介质，在抗冲击凝胶中能够与碳化硅
、
纳米二氧化硅产生氢键作用力，能够促使碳化硅
、
纳米二氧化硅均匀分
布在抗冲击凝胶的网状结构中，从而提高防护材料的抗冲击性能和热稳定性
。
[0011]优选的，所述纳米二氧化硅的粒径为
50nm
‑
100nm。
[0012]通过采用上述技术方案，控制纳米二氧化硅的粒径在合理范围内，能够减少纳米二氧化硅粒子的团聚和沉降现象，促使纳米二氧化硅均匀分布在抗冲击凝胶体系中，从而提高防护材料的抗冲击性能以及自修复性能
。
[0013]优选的，所述抗冲击耐热防护材料原料还包括4‑
羟基苯硼酸
0.5
‑
1.5
份
。
[0014]通过采用上述技术方案，4‑
羟基苯硼酸能够引入到聚醚多元醇和异氰酸酯生成的聚氨酯结构中，聚氨酯结构间的分子作用力能够与4‑
羟基苯硼酸形成交联网络结构，从而提高聚氨酯防护材料的拉伸强度和韧性
。
当防护材料受到外力冲击时，聚氨酯结构里面的4‑
羟基苯硼酸能够通过脱水反应在裂缝中形成新的硼氧六元环键，促使聚氨酯结构能够自行愈合，从而提高防护材料表面微裂纹的自修复性能
。
[0015]优选的，所述抗冲击耐热防护材料原料还包括二甲基二氯硅烷5‑8份，硫酸
0.3
‑
0.5
份
。
[0016]通过采用上述技术方案，通过二甲基二氯硅烷和4‑
羟基苯硼酸反应，在聚硅氧烷结构中引入苯基硼酸，从而在防护材料体系中形成交联网络结构，促使防护材料具有较好的耐高
、
低温性能，提高防护材料的热稳定性
。
同时与抗冲击凝胶中的纳米二氧化硅
、
碳化硅形成氢键作用，提高防护材料体系的交联程度，进一步能够吸收并耗散更大的冲击力，提高防护材料的抗冲击性能
。
[0017]第二方面，本申请提供一种抗冲击耐热防护材料的制备方法，采用如下的技术方案：一种抗冲击耐热防护材料的制备方法，将纳米二氧化硅
、
分散介质
、
碳化硅
、
丙烯酸和羟乙基甲基丙烯酸酯混合，再加入引发剂加热反应，形成抗冲击凝胶；将聚醚多元醇进行干燥脱水，然后与异氰酸酯混合反应，再加入催化剂和抗冲击凝胶，形成抗冲击耐热防护材料
。
[0018]优选的，所述聚醚多元醇和异氰酸酯的反应温度为
70
‑
90℃。
[0019]优选的，所述抗冲击凝胶反应温度为
30
‑
70℃。
[0020]通过采用上述技术方案，制备的防护材料通过抗冲击凝胶吸收并分散外界冲击力，减少防护材料产生裂缝的现象，同时还可以提高防护材料的自修复性能
。
[0021]综上所述，本申请具有以下有益效果：
1.
由于本申请采用碳化硅和纳米二氧化钙相复配，通过分散介质均匀分散在防护材料体系中，抵抗并吸收外界冲击力，同时在防护材料体系中形成网络结构，提高防护材料的抗冲击性能和自修复性能
。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种抗冲击耐热防护材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：聚醚多元醇
30
‑
40
份，异氰酸酯
15
‑
25
份，催化剂
0.5
‑
1.2
份，抗冲击凝胶5‑
10
份，所述抗冲击凝胶包括以下重量份的原料：纳米二氧化硅
20
‑
30
份，碳化硅
10
‑
15
份，分散介质
30
‑
40
份，丙烯酸5‑
10
份，羟乙基甲基丙烯酸酯
10
‑
15
份，引发剂
0.1
‑
0.3
份
。2.
根据权利要求1所述的抗冲击耐热防护材料，其特征在于：所述抗冲击耐热防护材料包括以下重量份的原料：聚醚多元醇
32
‑
38
份，异氰酸酯
18
‑
22
份，催化剂
0.8
‑1份，抗冲击凝胶8‑
10
份
。3.
根据权利要求1所述的抗冲击耐热防护材料，其特征在于：所述所述分散介质为乙二醇
、
聚乙二醇和...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐萌，
申请(专利权)人：浙江映甫防护科技有限公司，
类型：发明
国别省市：