【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于聚脲材料。更具体地，涉及一种杂化的聚脲复合材料的制备方法和产品。
技术介绍
1、聚脲是通过a组分异氰酸酯和r组分端胺基化合物发生反应生成具有脲键的高分子材料。其中，聚脲中的a组分大多为异氰酸酯单体或其多聚体，r组分为端氨基扩链剂及端氨基树脂组成的胺类化合物。聚脲是一种高分子材料，拉伸强度高，耐介质性能突出，耐气候变化，对湿度、温度不敏感，且可以通过添加各种填料制备所需要的特殊材料以满足需求。
2、cn114213833a公开了一种由胺改性炭黑增强的聚脲复合材料的制备方法，该方法是指先采用氧化炭黑与二胺反应生成胺改性炭黑，然后在二胺与浓度2～5wt％的碳酸酯溶液催化反应生成聚脲的过程中引入所述胺改性炭黑，即得胺改性炭黑增强的聚脲复合材料。本专利技术方法简单、易于实现，所得聚脲复合材料具有良好的自修复性能和力学性能。
3、cn115353800a公开了一种抗污单组分聚脲及其制备方法。本专利技术通过添加60～72份的有机硅改性单组分聚脲预聚体、1～3份的十七氟癸基三烷氧基硅烷、14～18份的醛亚胺树脂、12.7～22.5份的溶剂和0.3～1份消泡剂，进行混合，制备得到了一种抗污单组分聚脲。本专利技术制得的抗污单组分聚脲，具有优异的力学性能和储存稳定性，而且施工工艺简单方便，对于油污类粘性物质具有显著的抗污效果，能够广泛使用于外墙防水、屋面防水和水上乐园防水等领域。
4、cn114735763a公开了一种中空多壳层金属氧化物，为中空多壳层氧化镍微球。在本专利技术中，多级壳层结构对应力起到
5、cn116004101a公开了一种耐候单组分聚脲防护涂层，涉及聚脲材料
，所述的耐候单组分聚脲防护涂层由如下重量份数的原料组分制成：异氰酸酯88.2-160份、低聚物多元醇180-288份、扩链剂10-20份、交联剂38-82份、羧酸铋0.1-1份、助剂0.5-121份、溶剂1-85份。本专利技术提供的耐候单组分聚脲防护涂层采用多种树脂嵌段互穿共聚的结构设计方式，材料力学性能优异，拉伸强度大于20mpa，断裂伸长率大于300％，耐候性、耐腐蚀性优异。本专利技术提供的耐候单组分聚脲防护涂层为高固含产品，可涂可刮可喷，施工便利。
6、综上所述，通过添加改性组分可以改善聚脲材料的力学等性能，但是要么价格昂贵或者制备过程复杂，不能够满足实际需求。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术存在的缺陷和不足，提供一种杂化的聚脲复合材料的制备方法和产品。本专利技术通过添加碳化硅纳米纤维、碳纳米管和氧化锆纳米纤维负载的氧化锆，并通过硅烷偶联剂的改性处理，可以促进无机材料在聚脲中的分散性，进而提高了聚脲复合材料的力学性能。
2、本专利技术的目的是提供一种杂化的聚脲复合材料的制备方法。
3、本专利技术另一目的是提供一种杂化的聚脲复合材料。
4、本专利技术上述目的通过以下技术方案实现：
5、一种杂化的聚脲复合材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
6、(1)将碳化硅纳米纤维、碳纳米管、氧化锆纳米纤维负载的氧化锆和硅烷偶联剂添加到乙醇水中，搅拌20～40min，然后加热至70～90℃反应1～3h，冷却至室温，过滤，洗涤，于70～90℃干燥至恒重得到产物a；
7、(2)将二元胺、产物a、发泡剂和泡沫稳定剂混合均匀，得到混合物；
8、(3)将称取的异氰酸酯加入到步骤2)所得混合物中，搅拌混合均匀，并迅速将其倒入模具中，在一定温度下发泡直至成型，熟化，然后脱模，即得到增强的聚脲复合材料。
9、在本专利技术中，优选的技术方案，按重量份计，所述原料包括：
10、
11、进一步的，所述发泡剂异戊烷、环戊烷、二氯甲烷中至少一种；所述硅烷偶联剂为kh-540、[2-[[3-(三甲氧基硅烷基)丙基]氨基]乙基]脲中至少一种；所述泡沫稳定剂为ak8805。
12、更进一步的，所述二元胺为聚-1,4-丁二醇双(4-氨基苯甲酸酯)、端氨基聚氧化丙烯醚和端氨基聚氧化乙烯醚中的至少一种，所述二元胺的分子量为4000～5000；所述异氰酸酯为对苯二亚甲基二异氰酸酯、四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯、间苯二亚甲基二异氰酸酯中至少一种；所述碳化硅纳米纤维的长度为300～500nm，长径比为60～100:1。
13、在本专利技术中，优选的技术方案，所述碳纳米管的制备方法包括以下步骤：
14、将氧化锌纳米纤维、葡萄糖超声分散到去离子水中，然后于180～200℃水热处理8～16h，冷却至室温，过滤，洗涤，于80℃干燥至恒重，然后转移到150ml浓度为2.5mol/l的硝酸溶液中，搅拌处理8～12h，得到碳纳米管。
15、进一步优选的，所述氧化锌纳米纤维、葡萄糖的质量比为：1:1.5～2.5，氧化锌纳米纤维的长度为40～80nm：长径比为20～40:1。
16、在本专利技术中，优选的技术方案，氧化锆纳米纤维负载的氧化锆的制备方法包括以下步骤：将氧化锆纳米纤维、氯氧化锆、氯化钇和尿素添加到乙醇水中，然后转移到聚四氟乙烯内衬的高压釜中，在160～200℃水热处理6～10h，冷却至室温，过滤，洗涤，于80～100℃干燥8～12h，得到氧化锆纳米纤维负载的氧化锆。
17、进一步优选的，所述氧化锆纳米纤维的长度为120～180nm，长径比为30～60:1；所述乙醇和水的体积比为3:1；所述氧化锆纳米纤维、氯氧化锆、氯化钇和尿素的比为：15g：5mmol：0.1mmol：13mmol。
18、更进一步优选的，在步骤(1)中，所述乙醇和水的体积比为1:1；在步骤(3)中，所述搅拌速度为3000～4000r/min；所述熟化条件为在65～85℃熟化15～35h；所述发泡的条件为在50～60℃下发泡处理6～12h。
19、基于上述所述的一种杂化的聚脲复合材料的制备方法制备得到的聚脲复合材料。
20、本专利技术具有以下有益效果：
21、(1)通过添加碳化硅纳米纤维、碳纳米管和氧化锆纳米纤维负载的氧化锆，并通过硅烷偶联剂的改性处理，可以促进无机材料在聚脲中的分散性，进而提高了聚脲复合材料的力学性能；
22、(2)在提升力学性能方面，通过添加自制碳纳米管优于直接购买的碳纳米管，通过将氧化锆负载到氧化锆纳米纤维，相较于直接采用氧化锆纳米纤维，在性能提高上具有更加明显的优势，即促进了聚脲力学性能的提高。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种杂化的聚脲复合材料的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种杂化的聚脲复合材料的制备方法，其特征在于：
3.根据权利要求1或2所述的一种杂化的聚脲复合材料的制备方法，其特征在于：所述发泡剂异戊烷、环戊烷、二氯甲烷中至少一种；所述硅烷偶联剂为KH-540、[2-[[3-(三甲氧基硅烷基)丙基]氨基]乙基]脲中至少一种；所述泡沫稳定剂为AK8805。
4.根据权利要求1或2所述的一种杂化的聚脲复合材料的制备方法，其特征在于：所述二元胺为聚-1,4-丁二醇双(4-氨基苯甲酸酯)、端氨基聚氧化丙烯醚和端氨基聚氧化乙烯醚中的至少一种，所述二元胺的分子量为4000～5000；所述异氰酸酯为对苯二亚甲基二异氰酸酯、四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯、间苯二亚甲基二异氰酸酯中至少一种；所述碳化硅纳米纤维的长度为300～500nm，长径比为60～100:1。
5.根据权利要求1或2所述的一种杂化的聚脲复合材料的制备方法，其特征在于：所述碳纳米管的制备方法包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种杂
7.根据权利要求1或2所述的一种杂化的聚脲复合材料的制备方法，其特征在于：氧化锆纳米纤维负载的氧化锆的制备方法包括以下步骤：将氧化锆纳米纤维、氯氧化锆、氯化钇和尿素添加到乙醇水中，然后转移到聚四氟乙烯内衬的高压釜中，在160～200℃水热处理6～10h，冷却至室温，过滤，洗涤，于80～100℃干燥8～12h，得到氧化锆纳米纤维负载的氧化锆。
8.根据权利要求7所述的一种杂化的聚脲复合材料的制备方法，其特征在于：
9.根据权利要求1所述的一种杂化的聚脲复合材料的制备方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述乙醇和水的体积比为1:1；在步骤(3)中，所述搅拌速度为3000～4000r/min；所述熟化条件为在65～85℃熟化15～35h；所述发泡的条件为在50～60℃下发泡处理6～12h。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的一种杂化的聚脲复合材料的制备方法制备得到的聚脲复合材料。
...【技术特征摘要】
1.一种杂化的聚脲复合材料的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种杂化的聚脲复合材料的制备方法，其特征在于：
3.根据权利要求1或2所述的一种杂化的聚脲复合材料的制备方法，其特征在于：所述发泡剂异戊烷、环戊烷、二氯甲烷中至少一种；所述硅烷偶联剂为kh-540、[2-[[3-(三甲氧基硅烷基)丙基]氨基]乙基]脲中至少一种；所述泡沫稳定剂为ak8805。
4.根据权利要求1或2所述的一种杂化的聚脲复合材料的制备方法，其特征在于：所述二元胺为聚-1,4-丁二醇双(4-氨基苯甲酸酯)、端氨基聚氧化丙烯醚和端氨基聚氧化乙烯醚中的至少一种，所述二元胺的分子量为4000～5000；所述异氰酸酯为对苯二亚甲基二异氰酸酯、四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯、间苯二亚甲基二异氰酸酯中至少一种；所述碳化硅纳米纤维的长度为300～500nm，长径比为60～100:1。
5.根据权利要求1或2所述的一种杂化的聚脲复合材料的制备方法，其特征在于：所述碳纳米管的制备方法包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种杂化...
【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳晓平，亓峰，邸春阳，唐仕英，张彪，马宏昊，齐福刚，钟向丽，
申请(专利权)人：青岛格林沃德新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。