CN106479154A - 一种高耐磨滚轮外圈聚氨酯材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高耐磨滚轮外圈聚氨酯材料，它是由下述重量份的原料组成的：纳米二氧化硅10‑12、乙酰化羊毛脂2‑3、三乙醇胺油酸皂0.7‑1、三甲基苄基氯化铵1‑2、硫醇丁基锡0.3‑1、苯骈三氮唑0.4‑1、吡啶硫酮锌1‑2、苯胺10‑14、过氧化二异丙苯0.07‑0.1、钼酸铵2‑3、马来酸二丁酯4‑5、硫酸铝铵1.7‑2、十二烷基硫醇2‑4、石墨粉2‑3、热塑性聚氨酯弹性体100‑120、烯基琥珀酸酐1.3‑2。本发明的材料弹性好，抗压性好，不易损毁，使用寿命长，耐候性好，综合性能优越。

Description

一种高耐磨滚轮外圈聚氨酯材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及聚氨酯材料技术领域，尤其涉及一种高耐磨滚轮外圈聚氨酯材料及其制备方法。
背景技术
聚氨酯是一种新兴的有机高分子材料，被誉为“第五大塑料”，因其卓越的性能而被广泛应用于国民经济众多领域。产品应用领域涉及轻工、化工、电子、纺织、医疗、建筑、建材、汽车、国防、航天、航空等，是应用广泛的高分子材料，主要有聚氨酯泡沫塑料、聚氨酯弹性体、聚氨酯防水材料、聚氨酯涂料、聚氨酯胶黏剂和聚氨酯生物医用材料等，聚氨酯具有良好的物理和力学性能，硬度范围宽、强度高，具有耐磨、耐油、耐化学腐蚀、耐撕裂、耐臭氧、耐辐射、吸震能力强、黏合性好、加工方式多样，在许多工业领域都有广泛的应用。然而其耐老化性、耐高温性、表面自由能以及耐沾污性不好，限制了进一步的应用，为了改善聚氨酯的这些缺陷，赋予聚氨酯材料一些特殊的性能，人们对聚氨酯进行了改性研究，而本发明主要将聚氨酯用于滚轮外圈，这就要求其具有更高的抗压强度、耐老化等性能。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种高耐磨滚轮外圈聚氨酯材料及其制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的。
一种高耐磨滚轮外圈聚氨酯材料，它是由下述重量份的原料组成的：
纳米二氧化硅10-12、乙酰化羊毛脂2-3、三乙醇胺油酸皂0.7-1、三甲基苄基氯化铵1-2、硫醇丁基锡0.3-1、苯骈三氮唑0.4-1、吡啶硫酮锌1-2、苯胺10-14、过氧化二异丙苯0.07-0.1、钼酸铵2-3、马来酸二丁酯4-5、硫酸铝铵1.7-2、十二烷基硫醇2-4、石墨粉2-3、热塑性聚氨酯弹性体100-120、烯基琥珀酸酐1.3-2。
一种所述的高耐磨滚轮外圈聚氨酯材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将上述苯骈三氮唑加入到其重量40-51倍的无水乙醇中，搅拌均匀，升高温度为84-90℃，保温搅拌5-7分钟，加入上述三乙醇胺油酸皂，搅拌至常温，加入上述石墨粉，搅拌均匀，得醇分散液；
（2）取上述烯基琥珀酸酐，加入到其重量10-13倍的去离子水中，搅拌均匀，升高温度为65-70℃，加入上述三甲基苄基氯化铵，保温搅拌5-10分钟，得氯化铵分散液；
（3）将上述硫酸铝铵、纳米二氧化硅混合，加入到混合料重量57-60倍的去离子水中，升高温度为57-60℃，加入上述十二烷基硫醇，超声10-15分钟，与上述氯化铵分散液混合，搅拌均匀，过滤，将沉淀水洗2-3次，在50-60℃下真空干燥1-2小时，得改性纳米填料；
（4）将上述苯胺加入到醇分散液中，搅拌均匀，通入氮气，加入上述吡啶硫酮锌，升高温度为70-75℃，加入改性纳米填料、过氧化二异丙苯，保温搅拌30-40分钟，加入上述硫醇丁基锡，搅拌至常温，过滤，将沉淀水洗3-4次，常温干燥，与剩余各原料混合，搅拌均匀，送入挤出机，熔融挤出，冷却，即得所述聚氨酯材料。
本发明的优点是：
本发明首先将纳米二氧化硅改性后再参与到苯胺的聚合反应中，得到聚合物改性的纳米材料，然后将其加入到聚氨酯中，可以有效的提高各原料的相容性，增强成品复合材料的稳定性，本发明的材料还加入了石墨粉，进一步提高了成品的耐磨性，本发明的材料弹性好，抗压性好，不易损毁，使用寿命长，耐候性好，综合性能优越。
具体实施方式
以下是本发明的实施例一。
一种高耐磨滚轮外圈聚氨酯材料，它是由下述重量份的原料组成的：
纳米二氧化硅10、乙酰化羊毛脂2、三乙醇胺油酸皂0.7、三甲基苄基氯化铵1、硫醇丁基锡0.3、苯骈三氮唑0.4、吡啶硫酮锌1、苯胺10、过氧化二异丙苯0.07、钼酸铵2、马来酸二丁酯4、硫酸铝铵1.7、十二烷基硫醇2、石墨粉2、热塑性聚氨酯弹性体100、烯基琥珀酸酐1.3。
以下是本发明的实施例二。
一种高耐磨滚轮外圈聚氨酯材料，它是由下述重量份的原料组成的：
纳米二氧化硅11、乙酰化羊毛脂2.5、三乙醇胺油酸皂0.9、三甲基苄基氯化铵1.5、硫醇丁基锡0.7、苯骈三氮唑0.7、吡啶硫酮锌1.5、苯胺12、过氧化二异丙苯0.09、钼酸铵2.5、马来酸二丁酯4.5、硫酸铝铵1.9、十二烷基硫醇3、石墨粉2.5、热塑性聚氨酯弹性体115、烯基琥珀酸酐1.7。
以下是本发明的实施例三。
一种高耐磨滚轮外圈聚氨酯材料，它是由下述重量份的原料组成的：
纳米二氧化硅12、乙酰化羊毛脂3、三乙醇胺油酸皂1、三甲基苄基氯化铵2、硫醇丁基锡1、苯骈三氮唑1、吡啶硫酮锌2、苯胺14、过氧化二异丙苯0.1、钼酸铵3、马来酸二丁酯5、硫酸铝铵2、十二烷基硫醇4、石墨粉3、热塑性聚氨酯弹性体120、烯基琥珀酸酐2。
一种所述的高耐磨滚轮外圈聚氨酯材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将上述苯骈三氮唑加入到其重量40倍的无水乙醇中，搅拌均匀，升高温度为84℃，保温搅拌5分钟，加入上述三乙醇胺油酸皂，搅拌至常温，加入上述石墨粉，搅拌均匀，得醇分散液；
（2）取上述烯基琥珀酸酐，加入到其重量10倍的去离子水中，搅拌均匀，升高温度为65℃，加入上述三甲基苄基氯化铵，保温搅拌5分钟，得氯化铵分散液；
（3）将上述硫酸铝铵、纳米二氧化硅混合，加入到混合料重量57倍的去离子水中，升高温度为57℃，加入上述十二烷基硫醇，超声10分钟，与上述氯化铵分散液混合，搅拌均匀，过滤，将沉淀水洗2次，在50℃下真空干燥1小时，得改性纳米填料；
（4）将上述苯胺加入到醇分散液中，搅拌均匀，通入氮气，加入上述吡啶硫酮锌，升高温度为70℃，加入改性纳米填料、过氧化二异丙苯，保温搅拌30分钟，加入上述硫醇丁基锡，搅拌至常温，过滤，将沉淀水洗3次，常温干燥，与剩余各原料混合，搅拌均匀，送入挤出机，熔融挤出，冷却，即得所述聚氨酯材料。
性能测试：
拉伸强度为16.3MPa，断裂伸长率为314%，垂直燃烧 (1.6mm) FV-O。

Claims (2)

1.一种高耐磨滚轮外圈聚氨酯材料，其特征在于，它是由下述重量份的原料组成的：
纳米二氧化硅10-12、乙酰化羊毛脂2-3、三乙醇胺油酸皂0.7-1、三甲基苄基氯化铵1-2、硫醇丁基锡0.3-1、苯骈三氮唑0.4-1、吡啶硫酮锌1-2、苯胺10-14、过氧化二异丙苯0.07-0.1、钼酸铵2-3、马来酸二丁酯4-5、硫酸铝铵1.7-2、十二烷基硫醇2-4、石墨粉2-3、热塑性聚氨酯弹性体100-120、烯基琥珀酸酐1.3-2。
2.一种如权利要求1所述的高耐磨滚轮外圈聚氨酯材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将上述苯骈三氮唑加入到其重量40-51倍的无水乙醇中，搅拌均匀，升高温度为84-90℃，保温搅拌5-7分钟，加入上述三乙醇胺油酸皂，搅拌至常温，加入上述石墨粉，搅拌均匀，得醇分散液；
（2）取上述烯基琥珀酸酐，加入到其重量10-13倍的去离子水中，搅拌均匀，升高温度为65-70℃，加入上述三甲基苄基氯化铵，保温搅拌5-10分钟，得氯化铵分散液；
（3）将上述硫酸铝铵、纳米二氧化硅混合，加入到混合料重量57-60倍的去离子水中，升高温度为57-60℃，加入上述十二烷基硫醇，超声10-15分钟，与上述氯化铵分散液混合，搅拌均匀，过滤，将沉淀水洗2-3次，在50-60℃下真空干燥1-2小时，得改性纳米填料；
（4）将上述苯胺加入到醇分散液中，搅拌均匀，通入氮气，加入上述吡啶硫酮锌，升高温度为70-75℃，加入改性纳米填料、过氧化二异丙苯，保温搅拌30-40分钟，加入上述硫醇丁基锡，搅拌至常温，过滤，将沉淀水洗3-4次，常温干燥，与剩余各原料混合，搅拌均匀，送入挤出机，熔融挤出，冷却，即得所述聚氨酯材料。
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