CN102848582A - 一种蜂窝棉织物和聚氨酯复合材料制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种蜂窝棉织物和聚氨酯复合材料制备方法，属于天然纤维复合材料领域。选用环保、阻尼性能和隔音性能优良的聚氨酯为基体，具有凹凸效应和立体感强的蜂窝棉织物为增强材料，采用常压浇注工艺，制备所得的蜂窝棉织物和聚氨酯复合材料结构稳定、强度大、抗冲击性强，由于蜂窝中间凹、四周高，凹凸效应明显，因此制成复合材料具备优异的隔音、减震等功能。

Description

一种蜂窝棉织物和聚氨酯复合材料制备方法
技术领域
本发明涉及一种蜂窝棉织物和聚氨酯复合材料制备方法，属于天然纤维复合材料领域。
背景技术
蜂窝组织织物是由斜纹变化组织与长短不等的经、纬纱浮长按一定方式组合而成的织物组织。蜂窝组织的窝孔底部是平纹组织，四周由内向外依次加长经纬纱的浮长直至蜂窝边，组织结构逐渐变松，蜂窝边纱线被托高，形成中间凹、四周高的蜂窝花形,具有独特的凹凸效应。蜂窝组织织物适宜用各类纤维，用棉纤维织制而成的蜂窝织物不仅具有优异的凹凸效应，而且，与普通织物相比，蜂窝组织棉织物还具有立体感强，手感柔软、质地厚、吸湿保温和透气性好等优点。
聚氨酯树脂是二元或多元异氰酸酯与二元或多元羟基化合物作用而成的高分子化合物的总称。主链为含—NHCOO—重复结构单元的一类聚合物（英文缩写PU），由异氰酸酯（单体）与羟基化合物聚合而成。聚氨酯材料具有隔音性能优良、导热系数低，耐老化、化学稳定性好，密度小、强度高，防潮、防水、防霉、绝热保温、耐腐蚀、防震，耐高温不熔化，与建筑基面粘结力强，成型方便快捷，使用寿命长，节能等优点。作为内墙、外墙及屋面材料的应用在欧美等国已有近三十年的发展史。是目前市场上性能最理想的建筑维护结构材料之一，也是国家节能环保推广产品。在现有技术中，常用玻璃纤维织物、合成纤维织物等传统增强材料制备树脂复合材料，具有如下缺点：
传统增强材料组织扁平，不具凹凸效应，立体感差；
传统增强材料强力好的往往质量比较大，不便于运输安装；
传统增强材料废弃处理难，对生态环境造成很大影响。
有鉴于此，本发明人对此进行研究，专门开发出一种蜂窝棉织物和聚氨酯复合材料制备方法，本案由此产生。 
发明内容
本发明的目的是提供一种以蜂窝棉织物为增强材料，聚氨酯为基体的复合材料制备方法，所述方法制得的复合材料结构稳定、强度较大、抗冲击性强，并具备优异的隔音、减震、防水等功能。
为了实现上述目的，本发明的解决方案是：
一种蜂窝棉织物和聚氨酯复合材料制备方法，包括如下步骤：
（1）蜂窝棉织物预处理：经织造后的蜂窝棉织物需进行煮练，以去除织物表面的一些杂质，煮练溶液PH值：6-7，温度90℃～95℃，煮练时间30分-35分，用清水冲洗，然后放在电热恒温鼓风干燥箱内，在75℃-80℃的温度下烘干。
（2）聚氨酯树脂配制：根据聚氨酯预聚体和MOCA（固体次甲基双邻氯苯胺）100：14的配比比例计算预聚体和MOCA质量。将预聚体放入真空干燥箱，抽真空20 -25分钟，待预聚体内的气泡消失，然后关闭真空干燥箱抽气泵。将MOCA放入恒温磁力搅拌器，设定温度为110℃-120℃，加热搅拌直至MOCA熔融成黄色液体，继续连续搅拌25-30秒。从真空干燥箱内取出预聚体，倒入MOCA液体中，并快速搅拌3-5秒，使预聚体和MOCA混合均匀，配制好聚氨酯树脂。
（3）将蜂窝棉织物平铺于薄膜上，根据蜂窝棉织物:聚氨酯树脂=8:92的比例，然后将上述配置好的聚氨酯树脂快速均匀的浇注到蜂窝棉织物表面，再将上述混合材料放入干燥烘箱，在125℃-135℃烘箱中烘燥4小时，得到蜂窝棉织物和聚氨酯复合材料。
在步骤（1）中，所述蜂窝棉织物选用21S/2棉纱为经纬纱；经线密度为23－25根/cm，纬线密度为18－20根/cm。不同蜂窝组织棉织物，纱线的交织次数越多，蜂窝越小，织物的断裂强力越大，且经向断裂强力大于纬向断裂强力。
在步骤（2）中，所述聚氨酯预聚体为2,4-甲苯二异氰酸酯和聚乙二醇600为主要原料合成端异氰酸酯基聚氨酯预聚体；所述MOCA选用MOCAⅡG型。
在步骤（2）中，将预聚体放入真空干燥箱前，先将真空干燥箱预热到84℃-86℃，再旋转按钮进行放气。
本发明所述的蜂窝棉织物和聚氨酯复合材料制备方法，选用环保、阻尼性能和隔音性能优良聚氨酯为基体，具有凹凸效应和立体感强的蜂窝棉织物为增强材料，采用常压浇注工艺，制备所得的蜂窝棉织物和聚氨酯复合材料结构稳定、强度大、抗冲击性强，由于蜂窝中间凹、四周高，凹凸效应明显，因此制成复合材料具备优异的隔音、减震等功能。
以下结合具体实施例对本发明做进一步详细描述。
具体实施方式
实施例1
一种蜂窝棉织物和聚氨酯复合材料制备方法，包括如下步骤：
（1）蜂窝棉织物预处理：织造完的蜂窝棉织物需进行煮练，以去除织物表面的一些杂质，煮练溶液PH值：6，温度90℃，煮练时间30分钟，用清水冲洗，然后放在电热恒温鼓风干燥箱内，在75℃的温度下烘干。
（2）聚氨酯树脂配制：根据聚氨酯预聚体和MOCA（固体次甲基双邻氯苯胺）100：14的配比比例计算预聚体和MOCA质量。将预聚体放入真空干燥箱，抽真空20分钟，待预聚体内的气泡消失，然后关闭真空干燥箱抽气泵。将MOCA放入恒温磁力搅拌器，设定温度为110℃，加热搅拌直至MOCA熔融成黄色液体，继续连续搅拌25秒。从真空干燥箱内取出预聚体，倒入MOCA液体中，并快速搅拌3秒，使预聚体和MOCA混合均匀，配制好聚氨酯树脂。
（3）将蜂窝棉织物平铺于薄膜上，根据蜂窝棉织物:聚氨酯树脂=8:92的比例，然后将上述配置好的聚氨酯树脂快速均匀的浇注到蜂窝棉织物表面，再将上述混合材料放入干燥烘箱，在125度烘箱中烘燥4小时，得到蜂窝棉织物和聚氨酯复合材料。
在步骤（1）中，所述蜂窝棉织物选用21S/2棉纱为经纬纱；经线密度为23根/cm，纬线密度为18根/cm。不同蜂窝棉织物，纱线的交织次数越多，蜂窝越小，织物的断裂强力越大，且经向断裂强力大于纬向断裂强力。
在步骤（2）中，所述聚氨酯预聚体为2,4-甲苯二异氰酸酯和聚乙二醇600为主要原料合成端异氰酸酯基聚氨酯预聚体；所述MOCA选用MOCA（ⅡG）。
在步骤（2）中，将预聚体放入真空干燥箱前，先将真空干燥箱预热到84℃，再旋转按钮进行放气。
实施例2
一种蜂窝棉织物和聚氨酯复合材料制备方法，包括如下步骤：
（1）蜂窝棉织物预处理：织造完的蜂窝棉织物需进行煮练，以去除织物表面的一些杂质，煮练溶液PH值：6.5，温度92℃，煮练时间32分钟，用清水冲洗，然后放在电热恒温鼓风干燥箱内，在77℃的温度下烘干。
（2）聚氨酯树脂配制：根据聚氨酯预聚体和MOCA（固体次甲基双邻氯苯胺）100：14的配比比例计算预聚体和MOCA质量。将预聚体放入真空干燥箱，抽真空23分钟，待预聚体内的气泡消失，然后关闭真空干燥箱抽气泵。将MOCA放入恒温磁力搅拌器，设定温度为115℃，加热搅拌直至MOCA熔融成黄色液体，继续连续搅拌28秒。从真空干燥箱内取出预聚体，倒入MOCA液体中，并快速搅拌4秒，使预聚体和MOCA混合均匀，配制好聚氨酯树脂。
（3）将蜂窝棉织物平铺于薄膜上，根据蜂窝棉织物:聚氨酯树脂=8:92的比例，然后将上述配置好的聚氨酯树脂快速均匀的浇注到蜂窝棉织物表面，再将上述混合材料放入干燥烘箱，在130度烘箱中烘燥4小时，得到蜂窝棉织物和聚氨酯复合材料。
在步骤（1）中，所述蜂窝棉织物选用21S/2棉纱为经纬纱；经线密度为24根/cm，纬线密度为19根/cm。不同蜂窝棉织物，纱线的交织次数越多，蜂窝越小，织物的断裂强力越大，且经向断裂强力大于纬向断裂强力。
在步骤（2）中，所述聚氨酯预聚体为2,4-甲苯二异氰酸酯和聚乙二醇600为主要原料合成端异氰酸酯基聚氨酯预聚体；所述MOCA选用MOCA（ⅡG）。
在步骤（2）中，将预聚体放入真空干燥箱前，先将真空干燥箱预热到85℃，再旋转按钮进行放气。
实施例3
一种蜂窝棉织物和聚氨酯复合材料制备方法，包括如下步骤：
（1）蜂窝棉织物预处理：经织造后的蜂窝棉织物需进行煮练，以去除织物表面的一些杂质，煮练溶液PH值：7，温度95℃，煮练时间35分钟，用清水冲洗，然后放在电热恒温鼓风干燥箱内，在80℃的温度下烘干。
（2）聚氨酯树脂配制：根据聚氨酯预聚体和MOCA（固体次甲基双邻氯苯胺）100：14的配比比例计算预聚体和MOCA质量。将预聚体放入中空干燥箱，抽真空25分钟，待预聚体内的气泡消失，然后关闭真空干燥箱抽气泵。将MOCA放入恒温磁力搅拌器，设定温度为120℃，加热搅拌直至MOCA熔融成黄色液体，继续连续搅拌30秒。从真空干燥箱内取出预聚体，倒入MOCA液体中，并快速搅拌5秒，使预聚体和MOCA混合均匀，配制好聚氨酯树脂。
（3）将蜂窝棉织物平铺于薄膜上，根据蜂窝棉织物:聚氨酯树脂=8:92的比例，然后将上述配置好的聚氨酯树脂快速均匀的浇注到蜂窝棉织物表面，再将上述混合材料放入干燥烘箱，在135度烘箱中烘燥4小时，得到蜂窝棉织物和聚氨酯复合材料。
在步骤（1）中，所述蜂窝棉织物选用21S/2棉纱为经纬纱；经线密度为25根/cm，纬线密度为20根/cm。不同蜂窝棉织物，纱线的交织次数越多，蜂窝越小，织物的断裂强力越大，且经向断裂强力大于纬向断裂强力。
在步骤（2）中，所述聚氨酯预聚体为2,4-甲苯二异氰酸酯和聚乙二醇600为主要原料合成端异氰酸酯基聚氨酯预聚体；所述MOCA选用MOCA（ⅡG）。
在步骤（2）中，将预聚体放入真空干燥箱前，先将真空干燥箱预热到86℃，再旋转按钮进行放气。
上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (4)

1.一种蜂窝棉织物和聚氨酯复合材料制备方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）蜂窝棉织物预处理：经织造后的蜂窝棉织物需进行煮练，以去除织物表面的一些杂质，煮练溶液PH值：6-7，温度90℃～95℃，煮练时间30分-35分，用清水冲洗，然后放在电热恒温鼓风干燥箱内，在75℃-80℃的温度下烘干；
（2）聚氨酯树脂配制：根据聚氨酯预聚体和MOCA100：14的配比比例计算预聚体和MOCA质量；将预聚体放入真空干燥箱，抽真空20 -25分钟，待预聚体内的气泡消失，然后关闭真空干燥箱抽气泵；将MOCA放入恒温磁力搅拌器，设定温度为110℃-120℃，加热搅拌直至MOCA熔融成黄色液体，继续连续搅拌25-30秒；从真空干燥箱内取出预聚体，倒入MOCA液体中，并快速搅拌3-5秒，使预聚体和MOCA混合均匀，配制好聚氨酯树脂；
（3）将蜂窝棉织物平铺于薄膜上，根据蜂窝棉织物:聚氨酯树脂=8:92的比例，然后将上述配置好的聚氨酯树脂快速均匀的浇注到蜂窝棉织物表面，再将上述混合材料放入干燥烘箱，在125℃-135℃烘箱中烘燥4小时，得到蜂窝棉织物和聚氨酯复合材料。
2.如权利要求1所述的一种蜂窝棉织物和聚氨酯复合材料制备方法，其特征在于：在步骤（1）中，所述蜂窝棉织物选用21S/2棉纱为经纬纱；经线密度为23-25根/cm，纬线密度为18-20根/cm。
3.如权利要求1所述的一种蜂窝棉织物和聚氨酯复合材料制备方法，其特征在于：在步骤（2）中，所述聚氨酯预聚体为2,4-甲苯二异氰酸酯和聚乙二醇600为主要原料合成端异氰酸酯基聚氨酯预聚体；所述MOCA选用MOCA ⅡG。
4.如权利要求1所述的一种蜂窝棉织物和聚氨酯复合材料制备方法，其特征在于：在步骤（2）中，将预聚体放入真空干燥箱前，先将真空干燥箱预热到84℃-86℃，再旋转按钮进行放气。
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