【技术实现步骤摘要】
本申请涉及高分子材料合成的，尤其是涉及一种含有聚合物多元醇的聚氨酯材料及其制备方法。
技术介绍
1、聚氨酯高分子材料因为具有化学稳定性好、回弹性和良好的力学性能而得到广泛应用，主要用于包装、隔音、过滤材料，具有良好的隔热、隔音、抗震、防毒性能，具有广泛的应用前景。
2、聚氨酯的合成方法有多种，常用的是用异氰酸酯与聚合物多元醇反应合成聚氨酯，异氰酸酯具有低黏度、高反应性、耐候性好等特点，能够在常温下与多种官能团进行反应，具有较好的反应活性。
3、聚合物多元醇具有高引发率，与异氰酸酯反应具有反应速度快、产率高、成品质量稳定的优点，合成的聚氨酯具有耐磨、耐水、软硬度可调、弹性及减震性等性能。但是聚合物多元醇具有脆性较弱，在拉伸的过程中很容易损坏，进而影响聚氨酯的脆性。
技术实现思路
1、为了改善聚合物多元醇脆性弱，进而影响聚氨酯的脆性的问题，本申请提供了一种含有聚合物多元醇的聚氨酯材料及其制备方法。
2、本申请提供了一种含有聚合物多元醇的聚氨酯材料，采用如下的技术方案：
3、一种含有聚合物多元醇的聚氨酯材料，按重量份计，包括以下原料：异氰酸酯40-70份、聚合物多元醇30-50份、改性石墨烯15-25份、扩链剂10-16份、改性玻璃纤维20-30份、醋酸丁酸纤维素5-10份、白炭黑8-12份、催化剂2-6份、润滑剂1-3份。
4、通过采用上述技术方案，异氰酸酯具有低黏度、高反应性和耐候性好，聚合物多元醇具有较高的引发率，异氰酸酯
5、改性石墨烯具有较高的比表面积、柔软性和力学性能，添加至体系中，可显着提高聚氨酯的硬度、强度和韧性，改性玻璃纤维具有较高的强度和硬度，能够改善体系的强度、刚性和耐磨性，醋酸丁酸纤维素能够减少体系的结块，增加体系的流平性，有助于各组分混合均匀；白炭黑具有多孔特性，可以提高体系的力学性能、耐热性、耐候性和耐磨性；改性玻璃纤维能够负载在改性石墨烯的表面，增加了改性石墨烯的比表面积，白炭黑对改性石墨烯和改性玻璃纤维之间具有一定的粘结性，增加改性石墨烯和改性玻璃纤维之间作用力，改性石墨烯和改性玻璃纤维相互配合，弥补不足，进而共同改善聚氨酯的强度、耐磨性和韧性。
6、优选的，所述改性石墨烯的制备方法，包括如下步骤：
7、(1)将石墨烯分散于去离子水中，超声，再加入硅烷偶联剂，在温度65-70℃下搅拌1-2h，得到混合溶液；
8、(2)将丝瓜络在温度300-350℃下炭化1-2h，得到炭化料，将炭化料分散于氢氧化钠溶液中，过滤、洗涤、干燥，得到粉料；
9、(3)将步骤(2)得到的粉料分散于步骤(1)的混合溶液中，再加入羧甲基纤维素，在温度80-85℃下搅拌2-3h，得到改性石墨烯。
10、通过采用上述技术方案，石墨烯表面的官能团和硅烷偶联剂中的官能团发生化学反应，硅烷偶联剂对石墨烯表面改性，降低了石墨烯的团聚现象，提高了石墨烯的分散性能，而且硅烷偶联剂改性的石墨烯增强材料的热稳定性和机械性能；丝瓜络进行炭化，得到了具有多孔结构的炭化料，氢氧化钠溶液处理炭化料，进一步增加了炭化料的孔隙率，提高了炭化料的吸附性、透气性和机械性能；将粉料分散于混合溶液中，粉料能够负载在石墨烯的表面，进一步增加了石墨烯的透气性、力学性能，羧甲基纤维素具有一定的粘性，能够增加粉料和石墨烯之间的粘结性，使得粉料均匀的粘结在石墨烯的表面，进一步提高石墨烯的力学稳定性，同时羧甲基纤维素具有较好的弹性和韧性，羧甲基纤维素对石墨烯和粉料进行包覆，进而改善了石墨烯的韧性，有助于后续石墨烯应用于聚氨酯材料中，进而改善聚氨酯的韧性和强度等力学性能。
11、优选的，所述石墨烯、丝瓜络和羧甲基纤维素的质量比为1mg:3-8g:0.2-0.6g。
12、通过采用上述技术方案，进一步限定石墨烯、丝瓜络和羧甲基纤维素的质量比在一定的范围内，得到力学性能较、透气性较高和韧性较好的改性石墨烯，处理的丝瓜络能够负载在石墨烯的表面，改善了石墨烯的力学性能，羧甲基纤维素能够增加石墨烯和丝瓜络之间的粘结性，进而改善石墨烯的化学稳定性，有助于使得石墨烯的性能稳定，进而有助于后续改性石墨烯的应用。
13、优选的，所述石墨烯与硅烷偶联剂的质量比为1mg:0.4-0.8g。
14、通过采用上述技术方案，进一步限定石墨烯与硅烷偶联剂的质量比在一定的范围内，使得硅烷偶联剂改性的石墨烯具有较好的力学性能，硅烷偶联剂和石墨烯发生反应，进而提高了石墨烯的反应活性和稳定性，改善了石墨烯的比表面积和柔韧性，有助于后续石墨烯的改性。
15、优选的，所述改性玻璃纤维的制备方法，包括如下步骤：
16、(1)将玻璃纤维分散于氯化钠溶液中，在温度55-60℃下搅拌1-2h，然后水洗、过滤，在表面涂覆甲基丙烯酸十二酯，干燥，备用；
17、(2)将纳米二氧化硅分散于无水乙醇中，超声，得到混合液，然后将步骤(1)处理的玻璃纤维浸渍于混合液中，得到处理的玻璃纤维；
18、(3)将壳聚糖分散于醋酸溶液中，在60-68℃下搅拌1-2h，然后喷洒于步骤(2)处理的玻璃纤维上，干燥，得到改性玻璃纤维。
19、通过采用上述技术方案，氯化钠对玻璃纤维表面进行处理，去除玻璃纤维表面的杂质，改善了玻璃纤维的粗糙度，增大了玻璃纤维的比表面积，然后表面涂覆甲基丙烯酸十二酯，甲基丙烯酸十二酯附着在玻璃纤维的表面，进而改善玻璃纤维表面的耐水性、耐油性和耐磨性，提高玻璃纤维的附着力，有助于后续玻璃纤维与其他组分的复合。
20、纳米二氧化硅具有较高的强度、耐候性、刚度和耐磨性，同时具有小尺寸和表面效应，添加至玻璃纤维中，能够负载在玻璃纤维的表面，进而能够改善玻璃纤维的弯曲强度、拉伸强度、韧性和耐磨性，壳聚糖具有一定的粘性，分散于醋酸溶液中，能够增加纳米二氧化硅和玻璃纤维之间的粘结性，使得纳米二氧化硅更牢固的负载在玻璃纤维上，进而增加了玻璃纤维的强度、韧性和耐磨性，在后续玻璃纤维应用于聚氨酯中，进而增加了聚氨酯的韧性和强度等相应性能。
21、优选的，所述玻璃纤维、纳米二氧化硅和壳聚糖的质量比为1:0.2-0.5g:2-8g。
22、通过采用上述技术方案，进一步限定玻璃纤维、纳米二氧化硅和壳聚糖之间的用量比，得到强度、韧性都优的改性玻璃纤维，纳米二氧化硅负载在玻璃纤维上，增加了玻璃纤维的韧性和强度，壳聚糖包覆玻璃纤维，进一步增加了玻璃纤维和纳米二氧化硅之间的粘结性，提高玻璃纤维的力学稳定性，进本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种含有聚合物多元醇的聚氨酯材料，其特征在于，按重量份计，包括以下原料：异氰酸酯40-70份、聚合物多元醇30-50份、改性石墨烯15-25份、扩链剂10-16份、改性玻璃纤维20-30份、醋酸丁酸纤维素5-10份、白炭黑8-12份、催化剂2-6份、润滑剂1-3份。
2.根据权利要求1所述的一种含有聚合物多元醇的聚氨酯材料，其特征在于，所述改性石墨烯的制备方法，包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种含有聚合物多元醇的聚氨酯材料，其特征在于，所述石墨烯、丝瓜络和羧甲基纤维素的质量比为1mg:3-8g:0.2-0.6g。
4.根据权利要求2所述的一种含有聚合物多元醇的聚氨酯材料，其特征在于，所述石墨烯与硅烷偶联剂的质量比为1mg:0.4-0.8g。
5.根据权利要求1所述的一种含有聚合物多元醇的聚氨酯材料，其特征在于，所述改性玻璃纤维的制备方法，包括如下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种含有聚合物多元醇的聚氨酯材料，其特征在于，所述玻璃纤维、纳米二氧化硅和壳聚糖的质量比为1:0.2-0.5g:2-8g。
<...【技术特征摘要】
1.一种含有聚合物多元醇的聚氨酯材料，其特征在于，按重量份计，包括以下原料：异氰酸酯40-70份、聚合物多元醇30-50份、改性石墨烯15-25份、扩链剂10-16份、改性玻璃纤维20-30份、醋酸丁酸纤维素5-10份、白炭黑8-12份、催化剂2-6份、润滑剂1-3份。
2.根据权利要求1所述的一种含有聚合物多元醇的聚氨酯材料，其特征在于，所述改性石墨烯的制备方法，包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种含有聚合物多元醇的聚氨酯材料，其特征在于，所述石墨烯、丝瓜络和羧甲基纤维素的质量比为1mg:3-8g:0.2-0.6g。
4.根据权利要求2所述的一种含有聚合物多元醇的聚氨酯材料，其特征在于，所述石墨烯与硅烷偶联剂的质量比为1mg:0.4-0.8g。
5.根据权利要求1所述的一种含有聚合物多元醇的聚氨酯材料，其特征在于，所述改性玻璃纤维的制备方法，包括如下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种含有聚合物多元醇的聚氨酯材料，其特征在于，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：陆华欧，连江斌，陈海杰，王亚文，林慧娟，
申请(专利权)人：福建省天骄化学材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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