CN110387023A - 一种改性玄武岩纤维/聚氨酯发泡材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种改性玄武岩纤维/聚氨酯发泡材料及其制备方法，将聚酯多元醇、二异氰酸酯、改性玄武岩纤维混合得到聚氨酯预聚体；将聚氨酯预聚体、水、泡沫稳定剂、促进剂、催化剂混合，再加入二异氰酸酯，经混合搅拌、热处理得到改性玄武岩纤维/聚氨酯发泡材料；其中，改性玄武岩纤维的改性方法：将累托石和玄武岩纤维分别用酸液、碱液浸渍处理，得到累托石预处理品和玄武岩纤维预处理品；托石预处理品加水配制成累托石预处理液；玄武岩纤维预处理品加入至累托石预处理液中，经热处理后再于真空管式炉中烧结处理，得到改性玄武岩纤维。本发明制备改性玄武岩纤维/聚氨酯发泡材料的方法简便、易于操作、适宜规模化量产。

Description

一种改性玄武岩纤维/聚氨酯发泡材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子化合物的组合物领域，具体涉及一种改性玄武岩纤维/聚氨酯发泡材料及其制备方法。
背景技术
聚氨酯材料具有优良的柔曲性、回弹性、尺寸稳定性以及较高的耐磨耐曲挠等机械性能，是近年来鞋底材料的优良选择。聚氨酯鞋底材料分为加密聚氨酯鞋底材料和发泡聚氨酯鞋底材料两种。其中，发泡聚氨酯鞋底材料的密度较低、质量较轻、手感柔软、防滑防震、穿着舒适、成本较低，是极具发展前景的鞋底材料。但是，由于材料本身的局限，发泡聚氨酯鞋底材料仍然不可避免地存在耐磨性能差、耐穿性能差能缺陷。需要对发泡聚氨酯鞋底材料进行增强增韧处理，以提高聚氨酯发泡鞋底材料的产品性能和使用寿命。
目前，对聚氨酯鞋底材料的增强增韧处理方法包括：(1)采用无机纤维、金属纤维增韧改性聚氨酯鞋底材料；(2)采用其他橡胶材料与聚氨酯材料复合而成新型聚氨酯鞋底材料；(3)采用合金材料增韧改性聚氨酯鞋底材料；(4)粉体材料增韧改性聚氨酯鞋底材料。
玄武岩纤维是玄武岩石料在1450℃～1500℃熔融后，通过铂铑合金拉丝漏板高速拉制而成的连续纤维。玄武岩连续纤维不仅强度高，而且还具有电绝缘、耐腐蚀、耐高温等多种优异性能，有望作为纤维增强材料在鞋底材料改性处理中大显身手。但是玄武岩纤维的表面较为光滑、表面能较低，直接改性鞋底材料其相容性较差，改性后产品性能提升有限，需要提高玄武岩纤维与聚氨酯鞋底材料的产品相容性，促进聚氨酯鞋底材料产品性能大幅度提升。
累托石是由二八面体云母和二八面体蒙托石组成的1:1规则间层矿物，其晶体结构由类云母单元层和类蒙托石单元层有规则地交替堆垛而成。蒙托石层具有永久性的负电荷，层间可吸附交换阳离子，具有阳离子交换和易膨胀的特性；云母层使累托石具有高的热稳定性及耐高温性能。将累托石运用于复合改性聚氨酯材料时，可作为增强材料，有效改善聚氨酯材料的机械强度、弹性模量、尺寸稳定性和阻燃性能，进一步促进聚氨酯发泡鞋底材料的产品性能。但是单纯累托石改性聚氨酯材料，其性能增强水平提升有限。
目前，将累托石、玄武岩纤维运用于改性聚氨酯发泡材料的研究还很少见，但二者具备良好的增强增韧前景，极具研究和市场前景。
中国专利CN201610037708.3公开了一种防刺穿聚氨酯鞋底材料的制备方法，其步骤如下：(1)将氯化铝、铝粉加入去离子水，加热，恒温水浴回流，过滤后加入硝酸铁，磁力搅拌，冷却后加入醋酸和PVP，磁力搅拌，加热，旋蒸浓缩成溶胶；(2)将溶胶离心纺丝，得到凝胶纤维，干燥，移至箱式炉中热处理，得到复合纤维；(3)将多元醇、催化剂、匀泡剂、发泡剂、发泡助剂、复合纤维混合，加热，真空脱水，超声分散，加入异氰酸酯后超声分散，反应，得到预聚体；(4)将预聚体预热，加入扩链剂混合后立即倒入模具中，放入平板硫化机硫化，脱模后放入烘箱中硫化，熟化，得到防刺穿聚氨酯鞋底材料。该专利制得的复合纤维与聚合物相容性较差，其机械性能提升有限。
中国专利CN201711437271.3公开了一种聚氨酯鞋底及其制备方法，,聚氨酯鞋底包括A组分、B组分和C组分；A组分包括如下组分：聚酯多元醇；扩链剂；催化剂；发泡剂；匀泡剂；B组分包括如下组分：异氰酸酯；聚己二酸乙二醇二乙二醇甘油酯；C组分包括如下组分：微孔硅酸钙；改性玉米秸秆纤维。该发明采用无机粉体和植物纤维作为增强材料增强聚氨酯材料，其机械性能提升有限。
因此，针对以上问题，需要一种新型的无机纤维改性聚氨酯发泡鞋底材料及其制备方法，提高聚氨酯发泡鞋底材料的产品性能和使用寿命。
发明内容
本发明针对上述问题，提供一种改性玄武岩纤维/聚氨酯发泡材料及其制备方法。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种改性玄武岩纤维/聚氨酯发泡材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤S1，将100重量份的聚酯多元醇、25重量份～75重量份的二异氰酸酯、1重量份～5重量份的改性玄武岩纤维混合，在氮气保护下升温至80℃～85℃，混合搅拌4h～8h，得到聚氨酯预聚体；
步骤S2，在氮气保护下，将100重量份步骤S1得到的聚氨酯预聚体、8重量份～12重量份的水、1重量份～3重量份的有机硅泡沫稳定剂、1重量份～2重量份的促进剂、0.5重量份～1重量份的催化剂混合并搅拌均匀，再加入35重量份～50重量份的二异氰酸酯，于75℃～85℃的温度条件下混合搅拌12h～18h，取出产品后再于55℃～65℃的温度条件下热处理2h～4h，然后再在室温下静置6h～8h，所得产物即为所述改性玄武岩纤维/聚氨酯发泡材料；
本申请采用玄武岩纤维增韧改性聚氨酯发泡材料，利用玄武岩纤维机械强度高、耐腐蚀、耐高温等特性，改善聚氨酯发泡材料强度较低、耐磨性较差等缺陷，并且玄武岩纤维经改性处理后，改善了玄武岩纤维与高分子材料的相容性，进一步促进了玄武岩纤维/聚氨酯发泡材料的产品性能和使用寿命，使得制得的发泡材料能够更好地应用于鞋底材料领域。
其中，改性玄武岩纤维的改性方法，包括以下步骤：
步骤A1，将累托石和玄武岩纤维分别用浓度为0.1mol/L～1.0mol/L的酸液、0.1mol/L～1.0mol/L的碱液浸渍处理，干燥后经温度为250℃～350℃的热处理后分别得到累托石预处理品和玄武岩纤维预处理品；
步骤A2，将步骤A1得到的累托石预处理品加水配制成质量分数为1％～10％的累托石预处理液；
步骤A3，将步骤A1得到的玄武岩纤维预处理品以质量体积比为1g～2g:10ml的比例加入至步骤A2得到的累托石预处理液中，在80℃～100℃的温度条件下热处理2h～6h；所得产物经清洗、干燥处理后，在400℃～450℃的温度条件下于真空管式炉中烧结1h～2h，所得产物经研磨处理，即为所述改性玄武岩纤维。
本申请利用累托石材料的层间结构和表面活性，与玄武岩纤维复合改性时，提高二者的相容性，进一步促进改性玄武岩纤维具备优良的耐温阻燃效果，同时改善玄武岩纤维的表面活性，提高与聚氨酯材料复合时的相容性，促进聚氨酯发泡材料的产品稳定性，延长使用寿命。
进一步地，步骤S1中，聚酯多元醇的数均分子量为：1000～2000。
进一步地，步骤S2中，促进剂包括：三乙烯二胺、A-1、A-33、DC-829、二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、CT-E229中的一种或几种。
进一步地，步骤S2中，催化剂包括：DY-1、DY-5、DY-8、DY-12、DY-20、DY-41中的任一种。
进一步地，步骤A1中，酸液包括：盐酸、硫酸、醋酸、硝酸中的任一种。
进一步地，步骤A1中，碱液包括：氢氧化钠、碳酸钠、二乙烯三胺、三乙烯二胺中的任一种。
进一步地，步骤A2中，还包括向所述累托石预处理液中添加表面活性剂，磁力搅拌6h～24h的步骤。
更进一步地，表面活性剂包括：十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、六亚甲基四胺、聚乙烯吡咯烷酮、乙二胺四乙酸中的任一种。
更进一步地，表面活性剂的添加质量是累托石预处理品质量的0.2％～0.8％。
本发明的另一发明目的，在于提供一种改性玄武岩纤维/聚氨酯发泡材料，采用上述制备方法制备而成。
本发明的优点是：
1.本发明采用玄武岩纤维增韧改性聚氨酯发泡材料，利用玄武岩纤维机械强度高、耐腐蚀、耐高温等特性，改善聚氨酯发泡材料强度较低、耐磨性较差等缺陷，并且玄武岩纤维经改性处理后，改善了玄武岩纤维与高分子材料的相容性，进一步促进了玄武岩纤维/聚氨酯发泡材料的产品性能和使用寿命，使得制得的发泡材料能够更好地应用于鞋底材料领域；
2.本发明利用累托石材料的层间结构和表面活性，与玄武岩纤维复合改性时，提高二者的相容性，进一步促进改性玄武岩纤维具备优良的耐温阻燃效果，同时改善玄武岩纤维的表面活性，提高与聚氨酯材料复合时的相容性，促进聚氨酯发泡材料的产品稳定性，延长使用寿命；
3.本发明制备改性玄武岩纤维/聚氨酯发泡材料的方法简便、易于操作、适宜规模化量产。
具体实施方式
以下对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例1
一种改性玄武岩纤维/聚氨酯发泡材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤S1，将100重量份的数均分子量为1000的聚酯多元醇、25重量份的二异氰酸酯、1重量份的改性玄武岩纤维混合，在氮气保护下升温至80℃，混合搅拌4h，得到聚氨酯预聚体；
步骤S2，在氮气保护下，将100重量份步骤S1得到的聚氨酯预聚体、8重量份的水、1重量份的有机硅泡沫稳定剂、1重量份的三乙烯二胺促进剂、0.5重量份的DY-1催化剂混合并搅拌均匀，再加入35重量份的二异氰酸酯，于75℃的温度条件下混合搅拌12h，取出产品后再于55℃的温度条件下热处理2h，然后再在室温下静置6h，所得产物即为改性玄武岩纤维/聚氨酯发泡材料；
其中，所述改性玄武岩纤维的改性方法，包括以下步骤：
步骤A1，将累托石和玄武岩纤维分别用浓度为0.1mol/L的盐酸溶液、0.1mol/L的氢氧化钠溶液浸渍处理，干燥后经温度为250℃的热处理后分别得到累托石预处理品和玄武岩纤维预处理品；
步骤A2，将步骤A1得到的累托石预处理品加水配制成质量分数为1％的累托石预处理液；
步骤A3，将步骤A1得到的玄武岩纤维预处理品以质量体积比为1g:10ml的比例加入至步骤A2得到的累托石预处理液中，在80℃的温度条件下热处理2h；所得产物经清洗、干燥处理后，在400℃的温度条件下于真空管式炉中烧结1h，所得产物经研磨处理，即为所述改性玄武岩纤维。
实施例2
一种改性玄武岩纤维/聚氨酯发泡材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤S1，将100重量份的数均分子量为2000的聚酯多元醇、75重量份的二异氰酸酯、5重量份的改性玄武岩纤维混合，在氮气保护下升温至85℃，混合搅拌8h，得到聚氨酯预聚体；
步骤S2，在氮气保护下，将100重量份步骤S1得到的聚氨酯预聚体、12重量份的水、3重量份的有机硅泡沫稳定剂、1重量份的A-1促进剂、1重量份的A-33促进剂、1重量份的DY-5催化剂混合并搅拌均匀，再加入50重量份的二异氰酸酯，于85℃的温度条件下混合搅拌18h，取出产品后再于65℃的温度条件下热处理4h，然后再在室温下静置8h，所得产物即为改性玄武岩纤维/聚氨酯发泡材料；
其中，所述改性玄武岩纤维的改性方法，包括以下步骤：
步骤A1，将累托石和玄武岩纤维分别用浓度为1.0mol/L的硫酸溶液、1.0mol/L的碳酸钠溶液浸渍处理，干燥后经温度为350℃的热处理后分别得到累托石预处理品和玄武岩纤维预处理品；
步骤A2，将步骤A1得到的累托石预处理品加水配制成质量分数为10％的累托石预处理液；再向累托石预处理液中添加十二烷基苯磺酸钠，磁力搅拌24h；其中，十二烷基苯磺酸钠的添加质量是累托石预处理品质量的0.8％。
步骤A3，将步骤A1得到的玄武岩纤维预处理品以质量体积比为2g:10ml的比例加入至步骤A2得到的累托石预处理液中，在100℃的温度条件下热处理6h；所得产物经清洗、干燥处理后，在450℃的温度条件下于真空管式炉中烧结2h，所得产物经研磨处理，即为改性玄武岩纤维。
实施例3
一种改性玄武岩纤维/聚氨酯发泡材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤S1，将100重量份的数均分子量为1500的聚酯多元醇、50重量份的二异氰酸酯、3重量份的改性玄武岩纤维混合，在氮气保护下升温至82.5℃，混合搅拌6h，得到聚氨酯预聚体；
步骤S2，在氮气保护下，将100重量份步骤S1得到的聚氨酯预聚体、10重量份的水、2重量份的有机硅泡沫稳定剂、1重量份的DC-829促进剂和0.5重量份的二月桂酸二丁基锡促进剂、0.75重量份的DY-8混合并搅拌均匀，再加入42重量份的二异氰酸酯，于80℃的温度条件下混合搅拌15h，取出产品后再于60℃的温度条件下热处理3h，然后再在室温下静置7h，所得产物即为改性玄武岩纤维/聚氨酯发泡材料；
其中，改性玄武岩纤维的改性方法，包括以下步骤：
步骤A1，将累托石和玄武岩纤维分别用浓度为0.55mol/L的醋酸溶液、0.55mol/L的二乙烯三胺溶液浸渍处理，干燥后经温度为300℃的热处理后分别得到累托石预处理品和玄武岩纤维预处理品；
步骤A2，将步骤A1得到的累托石预处理品加水配制成质量分数为5.5％的累托石预处理液；再向累托石预处理液中添加十二烷基硫酸钠，磁力搅拌15h的步骤；其中，十二烷基硫酸钠的添加质量是累托石预处理品质量的0.5％。
步骤A3，将步骤A1得到的玄武岩纤维预处理品以质量体积比为1.5g:10ml的比例加入至步骤A2得到的累托石预处理液中，在90℃的温度条件下热处理4h；所得产物经清洗、干燥处理后，在425℃的温度条件下于真空管式炉中烧结1.5h，所得产物经研磨处理，即为改性玄武岩纤维。
实施例4
一种改性玄武岩纤维/聚氨酯发泡材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤S1，将100重量份的数均分子量为1200的聚酯多元醇、33重量份的二异氰酸酯、2重量份的改性玄武岩纤维混合，在氮气保护下升温至81℃，混合搅拌5h，得到聚氨酯预聚体；
步骤S2，在氮气保护下，将100重量份步骤S1得到的聚氨酯预聚体、9重量份的水、1.5重量份的有机硅泡沫稳定剂、0.6重量份的辛酸亚锡促进剂、0.6重量份的CT-E229促进剂、0.6重量份的DY-12催化剂混合并搅拌均匀，再加入40重量份的二异氰酸酯，于77℃的温度条件下混合搅拌13h，取出产品后再于57℃的温度条件下热处理2.5h，然后再在室温下静置6.5h，所得产物即为改性玄武岩纤维/聚氨酯发泡材料；
其中，所述改性玄武岩纤维的改性方法，包括以下步骤：
步骤A1，将累托石和玄武岩纤维分别用浓度为0.3mol/L的硝酸溶液、0.3mol/L的三乙烯二胺溶液浸渍处理，干燥后经温度为275℃的热处理后分别得到累托石预处理品和玄武岩纤维预处理品；
步骤A2，将步骤A1得到的累托石预处理品加水配制成质量分数为3％的累托石预处理液；再向累托石预处理液中添加六亚甲基四胺，磁力搅拌10h的步骤；其中，六亚甲基四胺的添加质量是累托石预处理品质量的0.35％。
步骤A3，将步骤A1得到的玄武岩纤维预处理品以质量体积比为1.2g:10ml的比例加入至步骤A2得到的累托石预处理液中，在85℃的温度条件下热处理3h；所得产物经清洗、干燥处理后，在410℃的温度条件下于真空管式炉中烧结1.2h，所得产物经研磨处理，即为改性玄武岩纤维。
实施例5
一种改性玄武岩纤维/聚氨酯发泡材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤S1，将100重量份的数均分子量为1800的聚酯多元醇、62重量份的二异氰酸酯、4重量份的改性玄武岩纤维混合，在氮气保护下升温至84℃，混合搅拌7h，得到聚氨酯预聚体；
步骤S2，在氮气保护下，将100重量份步骤S1得到的聚氨酯预聚体、11重量份的水、2.5重量份的有机硅泡沫稳定剂、1重量份的三乙烯二胺促进剂、0.4重量份的二月桂酸二丁基锡促进剂、0.4重量份的辛酸亚锡促进剂、0.9重量份的DY-20催化剂混合并搅拌均匀，再加入45重量份的二异氰酸酯，于82℃的温度条件下混合搅拌17h，取出产品后再于62℃的温度条件下热处理3.5h，然后再在室温下静置7.5h，所得产物即为改性玄武岩纤维/聚氨酯发泡材料；
其中，所述改性玄武岩纤维的改性方法，包括以下步骤：
步骤A1，将累托石和玄武岩纤维分别用浓度为0.8mol/L的醋酸溶液、0.8mol/L的二乙烯三胺溶液浸渍处理，干燥后经温度为325℃的热处理后分别得到累托石预处理品和玄武岩纤维预处理品；
步骤A2，将步骤A1得到的累托石预处理品加水配制成质量分数为9％的累托石预处理液；再向累托石预处理液中添加聚乙烯吡咯烷酮，磁力搅拌20h的步骤；其中，聚乙烯吡咯烷酮的添加质量是累托石预处理品质量的0.7％。
步骤A3，将步骤A1得到的玄武岩纤维预处理品以质量体积比为1.8g:10ml的比例加入至步骤A2得到的累托石预处理液中，在95℃的温度条件下热处理5h；所得产物经清洗、干燥处理后，在440℃的温度条件下于真空管式炉中烧结1.8h，所得产物经研磨处理，即为改性玄武岩纤维。
实施例6
一种改性玄武岩纤维/聚氨酯发泡材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤S1，将100重量份的数均分子量为1600的聚酯多元醇、45重量份的二异氰酸酯、4.5重量份的改性玄武岩纤维混合，在氮气保护下升温至83℃，混合搅拌6h，得到聚氨酯预聚体；
步骤S2，在氮气保护下，将100重量份步骤S1得到的聚氨酯预聚体、10.5重量份的水、2重量份的有机硅泡沫稳定剂、0.5重量份的A-1促进剂、0.4重量份的DC-829促进剂、0.4重量份的辛酸亚锡促进剂、0.4重量份的CT-E229促进剂、0.75重量份的DY-41催化剂混合并搅拌均匀，再加入43重量份的二异氰酸酯，于84℃的温度条件下混合搅拌17h，取出产品后再于64℃的温度条件下热处理2.8h，然后再在室温下静置6.4h，所得产物即为改性玄武岩纤维/聚氨酯发泡材料；
其中，所述改性玄武岩纤维的改性方法，包括以下步骤：
步骤A1，将累托石和玄武岩纤维分别用浓度为0.5mol/L的盐酸溶液、0.85mol/L的氢氧化钠溶液浸渍处理，干燥后经温度为340℃的热处理后分别得到累托石预处理品和玄武岩纤维预处理品；
步骤A2，将步骤A1得到的累托石预处理品加水配制成质量分数为4％的累托石预处理液；
步骤A3，将步骤A1得到的玄武岩纤维预处理品以质量体积比为1.2g:10ml的比例加入至步骤A2得到的累托石预处理液中，在82℃的温度条件下热处理3h；所得产物经清洗、干燥处理后，在445℃的温度条件下于真空管式炉中烧结1h，所得产物经研磨处理，即为改性玄武岩纤维。
对比例1
一种玄武岩纤维/聚氨酯发泡材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤S1，将100重量份的数均分子量为1500的聚酯多元醇、50重量份的二异氰酸酯、3重量份的玄武岩纤维混合，在氮气保护下升温至82.5℃，混合搅拌6h，得到聚氨酯预聚体；
步骤S2，在氮气保护下，将100重量份步骤S1得到的聚氨酯预聚体、10重量份的水、2重量份的有机硅泡沫稳定剂、1重量份的DC-829促进剂和0.5重量份的二月桂酸二丁基锡促进剂、0.75重量份的DY-8混合并搅拌均匀，再加入42重量份的二异氰酸酯，于80℃的温度条件下混合搅拌15h，取出产品后再于60℃的温度条件下热处理3h，然后再在室温下静置7h，所得产物即为改性玄武岩纤维/聚氨酯发泡材料；
对比例2
一种改性玄武岩纤维/聚氨酯发泡材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤S1，将100重量份的数均分子量为1500的聚酯多元醇、50重量份的二异氰酸酯、3重量份的改性玄武岩纤维混合，在氮气保护下升温至82.5℃，混合搅拌6h，得到聚氨酯预聚体；
步骤S2，在氮气保护下，将100重量份步骤S1得到的聚氨酯预聚体、10重量份的水、2重量份的有机硅泡沫稳定剂、1重量份的DC-829促进剂和0.5重量份的二月桂酸二丁基锡促进剂、0.75重量份的DY-8混合并搅拌均匀，再加入42重量份的二异氰酸酯，于80℃的温度条件下混合搅拌15h，取出产品后再于60℃的温度条件下热处理3h，然后再在室温下静置7h，所得产物即为改性玄武岩纤维/聚氨酯发泡材料；
其中，改性玄武岩纤维的改性方法，包括以下步骤：
步骤A1，将累托石和玄武岩纤维分别用浓度为0.55mol/L的醋酸溶液、0.55mol/L的二乙烯三胺溶液浸渍处理，干燥后经温度为300℃的热处理后分别得到累托石预处理品和玄武岩纤维预处理品；
步骤A2，将步骤A1得到的累托石预处理品加水配制成质量分数为5.5％的累托石预处理液；
步骤A3，将步骤A1得到的玄武岩纤维预处理品以质量体积比为1.5g:10ml的比例加入至步骤A2得到的累托石预处理液中，在90℃的温度条件下热处理4h；所得产物经清洗、干燥处理后，在425℃的温度条件下于真空管式炉中烧结1.5h，所得产物经研磨处理，即为改性玄武岩纤维。
对比例3
一种聚氨酯发泡材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤S1，将100重量份的数均分子量为1500的聚酯多元醇、50重量份的二异氰酸酯混合，在氮气保护下升温至82.5℃，混合搅拌6h，得到聚氨酯预聚体；
步骤S2，在氮气保护下，将100重量份步骤S1得到的聚氨酯预聚体、10重量份的水、2重量份的有机硅泡沫稳定剂、1重量份的DC-829促进剂和0.5重量份的二月桂酸二丁基锡促进剂、0.75重量份的DY-8混合并搅拌均匀，再加入42重量份的二异氰酸酯，于80℃的温度条件下混合搅拌15h，取出产品后再于60℃的温度条件下热处理3h，然后再在室温下静置7h，所得产物即为聚氨酯发泡材料；
实验例1
对实施例1～6制得的改性玄武岩纤维/聚氨酯发泡材料标记为S1～S6，对对比例1制备的玄武岩纤维/聚氨酯发泡材料标记为D1，对比例2制备的改性玄武岩纤维/聚氨酯发泡材料标记为D2，对比例3制备的聚氨酯发泡材料标记为D3。对S1～S6、D1～D3的性能进行测试，测试结果如表1所示。
表1实施例1～6制得的改性玄武岩纤维/聚氨酯发泡材料的性能测试结果
结果表明：实施例1～6制得的改性玄武岩纤维/聚氨酯发泡材料的压缩永久变形为：26.5％～27.3％，DIN耐磨为188mm3～195mm3，拉伸强度为58MPa～62MPa，撕裂强度为92kN/m～102kN/m，氧指数为27.1％～27.5％。说明本申请制得的改性玄武岩纤维/聚氨酯发泡材料具有机械强度和阻燃性能，是一种市场前景良好的鞋底材料。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种改性玄武岩纤维/聚氨酯发泡材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，将100重量份的聚酯多元醇、25重量份～75重量份的二异氰酸酯、1重量份～5重量份的改性玄武岩纤维混合，在氮气保护下升温至80℃～85℃，混合搅拌4h～8h，得到聚氨酯预聚体；
步骤S2，在氮气保护下，将100重量份步骤S1得到的聚氨酯预聚体、8重量份～12重量份的水、1重量份～3重量份的有机硅泡沫稳定剂、1重量份～2重量份的促进剂、0.5重量份～1重量份的催化剂混合并搅拌均匀，再加入35重量份～50重量份的二异氰酸酯，于75℃～85℃的温度条件下混合搅拌12h～18h，取出产品后再于55℃～65℃的温度条件下热处理2h～4h，然后再在室温下静置6h～8h，所得产物即为所述改性玄武岩纤维/聚氨酯发泡材料；
其中，所述改性玄武岩纤维的改性方法，包括以下步骤：
步骤A1，将累托石和玄武岩纤维分别用浓度为0.1mol/L～1.0mol/L的酸液、0.1mol/L～1.0mol/L的碱液浸渍处理，干燥后经温度为250℃～350℃的热处理后分别得到累托石预处理品和玄武岩纤维预处理品；
步骤A2，将步骤A1得到的累托石预处理品加水配制成质量分数为1％～10％的累托石预处理液；
步骤A3，将步骤A1得到的玄武岩纤维预处理品以质量体积比为1g～2g:10ml的比例加入至步骤A2得到的累托石预处理液中，在80℃～100℃的温度条件下热处理2h～6h；所得产物经清洗、干燥处理后，在400℃～450℃的温度条件下于真空管式炉中烧结1h～2h，所得产物经研磨处理，即为所述改性玄武岩纤维。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述聚酯多元醇的数均分子量为：1000～2000。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述促进剂包括：三乙烯二胺、A-1、A-33、DC-829、二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、CT-E229中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述催化剂包括：DY-1、DY-5、DY-8、DY-12、DY-20、DY-41中的任一种。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤A1中，所述酸液包括：盐酸、硫酸、醋酸、硝酸中的任一种。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤A1中，所述碱液包括：氢氧化钠、碳酸钠、二乙烯三胺、三乙烯二胺中的任一种。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤A2中，还包括向所述累托石预处理液中添加表面活性剂，磁力搅拌6h～24h的步骤。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂包括：十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、六亚甲基四胺、聚乙烯吡咯烷酮、乙二胺四乙酸中的任一种。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂的添加质量是累托石预处理品质量的0.2％～0.8％。
10.一种改性玄武岩纤维/聚氨酯发泡材料，其特征在于，采用权利要求1～9中任一项所述的制备方法制备而成。
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