CN111057363A - 一种热塑性聚氨酯、胶粉复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种热塑性聚氨酯、胶粉复合材料，它是由下述重量份的原料份的原料组成的：偶氮二异丁腈2‑3、异佛尔酮二异氰酸酯60‑80、聚碳酸酯二醇100‑110、二月桂酸二丁基锡0.7‑1、青胶蒲公英橡胶40‑60、异氰尿酸三缩水甘油酯4‑5、二乙烯三胺2‑3、防老剂4010 1‑2、氧化聚乙烯蜡6‑8、正硅酸乙酯30‑40、硫磺0.6‑1，本发明的复合材料综合性能优越，实现了胶粉、聚氨酯的有效复合，力学强度高，稳定性好。
Description
技术领域
本发明属于材料领域，具体涉及一种热塑性聚氨酯、胶粉复合材料及其制备方法。
背景技术
橡胶具有可逆形变的高弹性聚合物材料。在室温下富有弹性，在很小的外力作用下能产生较大的形变，除去外力后能恢复原状。橡胶属于完全无定形聚合物，它的玻璃化转变温度低，分子量往往很大，大于几十万。橡胶行业是国民经济的重要基础产业之一。它不仅为人们提供日常生活不可或缺的日用、医用等轻工橡胶产品，而且向挖掘、交通、建筑、机械、电子等重工业和新兴产业提供各种橡胶制生产设备或橡胶部件；
聚氨酯树脂是由聚酯(或聚醚)与二异氰酸脂类化合物聚合而成的。性能：在各种橡胶中耐磨性最高。强度、弹性高，耐油性好，耐臭氧、耐老化、气密性等也都很好。缺点是耐湿性差，耐水和耐碱性不好，耐溶剂性较差；
对比文件CN108795015A，公开了一种氢化丁腈橡胶、聚氨酯橡胶的复合材料及其制备方法，其是通过直接将聚氨酯橡胶和氢化丁腈橡胶通过混炼、开练、硫化，然后形成复合材料，然而这种直接混合形成的复合材料容易造成开裂，成品的稳定性差。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种热塑性聚氨酯、胶粉复合材料及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种热塑性聚氨酯、胶粉复合材料，它是由下述重量份的原料份的原料组成的：
偶氮二异丁腈2-3、异佛尔酮二异氰酸酯60-80、聚碳酸酯二醇100-110、二月桂酸二丁基锡0.7-1、青胶蒲公英橡胶40-60、异氰尿酸三缩水甘油酯4-5、二乙烯三胺2-3、防老剂4010 1-2、氧化聚乙烯蜡6-8、正硅酸乙酯30-40、硫磺0.6-1。
一种热塑性聚氨酯、胶粉复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)取氧化聚乙烯蜡，加入到其重量10-14倍的氯仿中，搅拌均匀，送入到50-60℃的恒温水浴中，保温搅拌10-20分钟，加入异氰尿酸三缩水甘油酯，继续保温搅拌1-2小时，出料，得氯仿分散液；
(2)取青胶蒲公英橡胶、防老剂4010混合，在70-75℃下混炼3-5分钟，冷却后磨成细粉，与上述氯仿分散液混合，搅拌均匀，旋蒸，除去氯仿，得改性胶粉；
(3)取正硅酸乙酯，加入到其重量30-40倍的去离子水中，搅拌均匀，加入二乙烯三胺，常温搅拌4-5小时，抽滤，得滤饼；
(4)取上述改性胶粉、滤饼混合，搅拌均匀，在120-130℃下保温搅拌40-50分钟，得溶胶改性胶粉；
(5)取偶氮二异丁腈，加入到其重量15-20倍的丙酮中，搅拌均匀，得引发剂溶液；
(6)取异佛尔酮二异氰酸酯、溶胶改性胶粉、聚碳酸酯二醇混合，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，加入二月桂酸二丁基锡，在50-60℃下保温搅拌30-40分钟，滴加上述引发剂溶液，滴加完毕后搅拌反应1-2小时，脱水，冷却出料，旋蒸脱去丙酮，真空干燥，加入硫磺，送入到开炼机中，在90-100℃下开练70-100s，出料冷却，即得所述热塑性聚氨酯、胶粉复合材料。
步骤(6)中所述真空干燥的温度为80-89℃。
本发明的优点：
本发明首先采用异氰尿酸三缩水甘油酯处理氧化聚乙烯蜡，再分散到氯仿中对胶粉进行改性，再以正硅酸乙酯为前驱体，在二乙烯三胺水溶液中水解，将改性胶粉与二乙烯三胺改性的溶胶共混，高温下促进环氧开环，得到溶胶改性胶粉，其不仅具有很好的力学稳定性，且表面活性高，与异佛尔酮二异氰酸酯、聚碳酸酯二醇共混聚合，得到成品材料，本发明的复合材料综合性能优越，实现了胶粉、聚氨酯的有效复合，力学强度高，稳定性好。
具体实施方式
实施例1
一种热塑性聚氨酯、胶粉复合材料，它是由下述重量份的原料份的原料组成的：
偶氮二异丁腈3、异佛尔酮二异氰酸酯80、聚碳酸酯二醇110、二月桂酸二丁基锡1、青胶蒲公英橡胶60、异氰尿酸三缩水甘油酯5、二乙烯三胺3、防老剂4010 2、氧化聚乙烯蜡8、正硅酸乙酯40、硫磺0.6。
一种热塑性聚氨酯、胶粉复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)取氧化聚乙烯蜡，加入到其重量14倍的氯仿中，搅拌均匀，送入到60℃的恒温水浴中，保温搅拌20分钟，加入异氰尿酸三缩水甘油酯，继续保温搅拌2小时，出料，得氯仿分散液；
(2)取青胶蒲公英橡胶、防老剂4010混合，在75℃下混炼5分钟，冷却后磨成细粉，与上述氯仿分散液混合，搅拌均匀，旋蒸，除去氯仿，得改性胶粉；
(3)取正硅酸乙酯，加入到其重量40倍的去离子水中，搅拌均匀，加入二乙烯三胺，常温搅拌5小时，抽滤，得滤饼；
(4)取上述改性胶粉、滤饼混合，搅拌均匀，在130℃下保温搅拌50分钟，得溶胶改性胶粉；
(5)取偶氮二异丁腈，加入到其重量20倍的丙酮中，搅拌均匀，得引发剂溶液；
(6)取异佛尔酮二异氰酸酯、溶胶改性胶粉、聚碳酸酯二醇混合，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，加入二月桂酸二丁基锡，在560℃下保温搅拌40分钟，滴加上述引发剂溶液，滴加完毕后搅拌反应2小时，脱水，冷却出料，旋蒸脱去丙酮，真空干燥，加入硫磺，送入到开炼机中，在90-100℃下开练70-100s，出料冷却，即得所述热塑性聚氨酯、胶粉复合材料。
步骤(6)中所述真空干燥的温度为89℃。
实施例2
一种热塑性聚氨酯、胶粉复合材料，它是由下述重量份的原料份的原料组成的：
偶氮二异丁腈2、异佛尔酮二异氰酸酯60、聚碳酸酯二醇100、二月桂酸二丁基锡0.7、青胶蒲公英橡胶40、异氰尿酸三缩水甘油酯4、二乙烯三胺2、防老剂4010 1、氧化聚乙烯蜡6、正硅酸乙酯30、硫磺1。
一种热塑性聚氨酯、胶粉复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)取氧化聚乙烯蜡，加入到其重量10倍的氯仿中，搅拌均匀，送入到50℃的恒温水浴中，保温搅拌10分钟，加入异氰尿酸三缩水甘油酯，继续保温搅拌1小时，出料，得氯仿分散液；
(2)取青胶蒲公英橡胶、防老剂4010混合，在70℃下混炼3分钟，冷却后磨成细粉，与上述氯仿分散液混合，搅拌均匀，旋蒸，除去氯仿，得改性胶粉；
(3)取正硅酸乙酯，加入到其重量30倍的去离子水中，搅拌均匀，加入二乙烯三胺，常温搅拌4小时，抽滤，得滤饼；
(4)取上述改性胶粉、滤饼混合，搅拌均匀，在120℃下保温搅拌40分钟，得溶胶改性胶粉；
(5)取偶氮二异丁腈，加入到其重量15倍的丙酮中，搅拌均匀，得引发剂溶液；
(6)取异佛尔酮二异氰酸酯、溶胶改性胶粉、聚碳酸酯二醇混合，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，加入二月桂酸二丁基锡，在50℃下保温搅拌30分钟，滴加上述引发剂溶液，滴加完毕后搅拌反应1小时，脱水，冷却出料，旋蒸脱去丙酮，真空干燥，加入硫磺，送入到开炼机中，在90-100℃下开练70-100s，出料冷却，即得所述热塑性聚氨酯、胶粉复合材料。
步骤(6)中所述真空干燥的温度为80℃。
性能测试：
本发明实施例1的热塑性聚氨酯、胶粉复合材料：
拉伸强度：27.5MPa；
断裂伸长率：545％；
本发明实施例2的热塑性聚氨酯、胶粉复合材料：
拉伸强度：29.9MPa；
断裂伸长率：571％。
Claims (3)
1.一种热塑性聚氨酯、胶粉复合材料，其特征在于，它是由下述重量份的原料份的原料组成的：
偶氮二异丁腈2-3、异佛尔酮二异氰酸酯60-80、聚碳酸酯二醇100-110、二月桂酸二丁基锡0.7-1、青胶蒲公英橡胶40-60、异氰尿酸三缩水甘油酯4-5、二乙烯三胺2-3、防老剂4010 1-2、氧化聚乙烯蜡6-8、正硅酸乙酯30-40、硫磺0.6-1。
2.一种如权利要求1所述热塑性聚氨酯、胶粉复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)取氧化聚乙烯蜡，加入到其重量10-14倍的氯仿中，搅拌均匀，送入到50-60℃的恒温水浴中，保温搅拌10-20分钟，加入异氰尿酸三缩水甘油酯，继续保温搅拌1-2小时，出料，得氯仿分散液；
(2)取青胶蒲公英橡胶、防老剂4010混合，在70-75℃下混炼3-5分钟，冷却后磨成细粉，与上述氯仿分散液混合，搅拌均匀，旋蒸，除去氯仿，得改性胶粉；
(3)取正硅酸乙酯，加入到其重量30-40倍的去离子水中，搅拌均匀，加入二乙烯三胺，常温搅拌4-5小时，抽滤，得滤饼；
(4)取上述改性胶粉、滤饼混合，搅拌均匀，在120-130℃下保温搅拌40-50分钟，得溶胶改性胶粉；
(5)取偶氮二异丁腈，加入到其重量15-20倍的丙酮中，搅拌均匀，得引发剂溶液；
(6)取异佛尔酮二异氰酸酯、溶胶改性胶粉、聚碳酸酯二醇混合，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，加入二月桂酸二丁基锡，在50-60℃下保温搅拌30-40分钟，滴加上述引发剂溶液，滴加完毕后搅拌反应1-2小时，脱水，冷却出料，旋蒸脱去丙酮，真空干燥，加入硫磺，送入到开炼机中，在90-100℃下开练70-100s，出料冷却，即得所述热塑性聚氨酯、胶粉复合材料。
3.根据权利要求2所述的一种热塑性聚氨酯、胶粉复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(6)中所述真空干燥的温度为80-89℃。
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