CN111234511A - 一种改性聚氨酯发泡塑料 - Google Patents

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Abstract

本发明属于聚氨酯改性技术领域，具体的说是一种改性聚氨酯发泡塑料，包括如下质量分数原料组成：异氰酸酯20‑30份、聚醚多元醇21‑27份、发泡剂0.6‑1.3份、对苯二酚‑双(p‑轻乙基)醚0.3‑0.7份、改性碳纤维3‑7份、无机中空微球1‑1.5份、含甲酸酯结构的化合物0.1‑0.2份、环氧树脂7‑9份和纳米级聚氯乙烯粉末10‑16份，所述发生器包括壳体、反应桶和电机；所述伸缩杆远离转轴的一端与转轴之间固连有弹性带；本发明能保证泡孔密度均匀，同时防止泡孔过大以及产生过多脲基影响改性聚氨酯发泡塑料的抗压强度，从而有效提高改性聚氨酯发泡塑料的抗压强度和韧性，同时可防止改性聚氨酯发泡塑料粘连发生器，造成改性聚氨酯发泡塑料的浪费，方便发生器的清洗和再次使用。

Description

一种改性聚氨酯发泡塑料
技术领域
本发明属于聚氨酯改性技术领域，具体的说是一种改性聚氨酯发泡塑料。
背景技术
聚氨酯(polyurethane)是聚氨基甲酸酯的简称，是由多元醇和多异氰酸酯反应制得的一类主链上带有重复-NHCOO-基团的聚合物的总称。根据所用原料官能团数目的不同，可以制成线型结构或体型结构的高分子聚合物。由于聚合物的结构不同，性能也不一样。利用这种性质，聚氨酯类聚合物可以分别制成从液体到固体、从软质到硬质的涂料、黏合剂、塑料、纤维、橡胶等各种不同性能和类型的聚氨酯制品。
聚氨酯材料是目前国际上性能最好的保温材料，由于含极强性的氨基甲酸酯基，不溶于非极性基团，具有良好的耐油性、韧性、耐磨性、耐老化性和粘合性。
聚氨酯发泡塑料是一种较好的原材料，是由聚醚多元醇和异氰酸酯在发泡剂作用下制得的泡沫制品，具有优良的保温性能、力学性能、电学性能、声学性能和耐化学品性能等，广泛应用于冰箱、冷柜、建筑节能、沙发、床垫、鞋材、高档家具等领域。
关于聚氨酯的介绍可见《聚氨酯工业》期刊，但是现有技术中改性聚氨酯发泡塑料在生产过程中极易产生相邻泡孔结合，产生大型泡孔，对改性聚氨酯发泡塑料的抗压性能和韧性造成极大影响，导致改性聚氨酯发泡塑料成品质地较脆，影响改性聚氨酯发泡塑料的适用范围，同时现有技术中改性聚氨酯发泡塑料生产过程中泡孔的规则程度及泡孔的密度得不到良好的把控，造成改性聚氨酯发泡塑料生产效率低，合格率差的问题，同时在改性聚氨酯发泡塑料改性生产过程中改性聚氨酯发泡塑料为糊状物，且具有加强的黏性，极易粘连生产设备，清理不便的同时易造成改性聚氨酯发泡塑料的浪费。
鉴于此，为了克服上述技术问题，本公司设计研发了一种改性聚氨酯发泡塑料，只做了专用于生产改性聚氨酯发泡塑料的发生器，以解决上述技术问题。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，解决改性聚氨酯发泡塑料在生产过程中泡孔直径、泡孔的规则程度及泡孔的密度得不到良好的把控，对改性聚氨酯发泡塑料的抗压性能和韧性造成极大影响，导致改性聚氨酯发泡塑料成品质地较脆，影响改性聚氨酯发泡塑料的适用范围，同时现有技术中改性聚氨酯发泡塑料生产过程中，造成改性聚氨酯发泡塑料生产效率低，合格率差的问题，生产过程中改性聚氨酯发泡塑料为糊状物，且具有加强的黏性，极易粘连生产设备，清理不便的同时易造成改性聚氨酯发泡塑料的浪费的问题，本发明提出的一种改性聚氨酯发泡塑料。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种改性聚氨酯发泡塑料，包括如下质量分数原料组成：异氰酸酯20-30份、聚醚多元醇21-27份、发泡剂0.6-1.3份、对苯二酚-双(p-轻乙基)醚0.3-0.7份、改性碳纤维3-7份、无机中空微球1-1.5 份、含甲酸酯结构的化合物0.1-0.2份、环氧树脂7-9份和纳米级聚氯乙烯粉末10-16份。
优选的，所述异氰酸酯为主料与辅料按照7:1.5的质量比混合而成的混合物；所述主料为二苯基甲烷二异氰酸酯、多亚甲基多苯基多异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯和甲基膦酸二甲酯中的一种或多种；所述辅料为六亚甲苯二异氰酸酯。
优选的，所述发泡剂为正戊烷和去离子水按照10:3的质量比混合后的混合溶液，通过正戊烷和去离子水按照10:3的质量比混合制得的发泡剂，可有效避免仅适用去离子水充当发泡器时易导致异氰酸酯和聚醚多元醇在反应过程中与水发生反应，生成较多脲基，影响了异氰酸酯和聚醚多元醇的比例，导致产生的气泡较脆，易破碎的问题，影响改性聚氨酯发泡塑料的抗压强度和气泡分布均匀度，同时可避免仅适用正戊烷充当发泡剂时泡孔过大，影响泡孔的密度，从而影响改性聚氨酯发泡塑料的抗压强度和韧性，通过正戊烷和去离子水的比例混合充当发泡剂，即能保证泡孔密度均匀，同时防止泡孔过大以及产生过多脲基影响改性聚氨酯发泡塑料的抗压强度，从而有效提高改性聚氨酯发泡塑料的抗压强度和韧性。
优选的，改性聚氨酯发泡塑料的制备方法包括以下步骤：
S1：将异氰酸酯和聚醚多元醇同时放入发生器的反应桶内，进行搅拌混合，混合完成后加入发泡剂和含甲酸酯结构的化合物，加热至120-135摄氏度，压力值为1.3-1.8mpa，混合时长1-3小时，得到初步改性塑料，通过于发生器的反应桶内加入和含甲酸酯结构的化合物，通过和含甲酸酯结构的化合物可于发泡剂产生的脲基发生反应生成脲基甲酸酸酯，脲基甲酸酯可进一步对聚氨酯树脂改性，获得新型的具有烯键的化合物，该类化合物是由多异氰酸酯和羟基官能化烯烃化合物反应得到的聚氨酯树脂，可有效提高改性聚氨酯发泡塑料耐用性和抗磨损性的同时避免脲基对改性聚氨酯发泡塑料的影响，达到变废为宝的目的；
S2：将S1中发生器的反应桶内得到的初步改性塑料中依次加入对苯二酚-双(p-轻乙基)醚、环氧树脂和纳米级聚氯乙烯粉末，搅拌3-4小时，在搅拌进行前三分之二的时间的过程中温度控制在60-90摄氏度，压力值为1-1.2mpa，对苯二酚-双(p-轻乙基)醚为扩链剂，可有效提高聚氨酯的分子键含量，从而提高聚氨酯的分子量，从而进一步提高改性聚氨酯发泡塑料的抗压强度和韧性，同时通过加入纳米级聚氯乙烯粉末，可使改性聚氨酯发泡塑料的泡孔更加均匀同时形状更加规则，从而进一步提高改性聚氨酯发泡塑料的压缩强度和韧性；
S3：将S2中搅拌时长进行至三分之二时，依次于发生器的反应桶内加入改性碳纤维和无机中空微球，加入改性碳纤维和无机中空微球后温度按照每分钟10摄氏度的升温速率升温至300-310摄氏度，压力保持不变，升温后进行保温1-2小时，得到改性聚氨酯发泡塑料，碳纤维具有较高的韧性，再经过合适的偶联剂改性后,表面能显著降低,与其他物料间交联性和分散性好，可显著改善制品物理韧性、耐热稳定性及力学性能，且通过升温及保温反应，提高改性碳纤维的活性度，从而提高与其他物料的接触几率，最大限度的发挥改性碳纤维改善制品物理韧性、耐热稳定性及力学性能的作用；
S4：将发生器的反应桶取出，倒入模具内进行浇筑，得到改性聚氨酯发泡塑料制得的成品。
优选的，所述发生器包括壳体、反应桶和电机；所述壳体为桶状结构；所述壳体上方盖有密封盖；所述电机固连于密封盖上表面，且电机的驱动轴穿过密封盖设置并于密封盖下方固连有转轴；所述密封盖下表面与壳体接触的周圈设有橡胶垫；所述密封盖上表面转动连接有圆周均匀布置的螺栓；所述螺栓位于橡胶垫上方；所述壳体与密封盖接触处开设有均匀布置的螺纹孔，螺纹孔与螺栓一一对应设置；所述反应桶位于壳体内，并与壳体内壁接触设置；所述反应桶上表面开设有梯形槽；所述梯形槽内设有盖板；所述盖板中部开设有穿入孔；所述转轴通过穿入孔穿入反应桶内部；所述壳体和反应桶均开设有一个加料口，发生器工作过程中两个加料口彼此连通，且塞有橡胶塞；所述转轴下端开设有挤压槽；所述挤压槽内滑动连接有挤压轴；所述挤压轴与挤压槽底部之间固连有气囊；所述转轴于盖板下方的部分表面开设有均匀布置的搅拌槽；气囊于搅拌槽连通；所述搅拌槽内滑动连接有伸缩杆；所述伸缩杆外壁紧贴搅拌槽设计；所述搅拌槽直角三角形设计，使伸缩杆的倾斜方向朝向转轴转动方向；所述伸缩杆与搅拌槽之间固连有弹簧，在气囊放松过程中可通过弹簧将伸缩杆拉回收入搅拌槽内；工作时，初始状态下将异氰酸酯和聚醚多元醇同时放入发生器的反应桶内，将反应桶放入壳体内，将盖板放入反应桶的梯形槽内，将密封盖放于壳体上，放置过程中将转轴通过穿入孔穿过盖板，转轴穿过盖板过程中挤压轴接触反应桶底部，使挤压轴于挤压槽内向上滑动，从而挤压气囊，气囊内气体进入搅拌槽内，从而使伸缩杆伸出，通过螺栓将密封盖固定于壳体上后启动电机，电机带动转轴转动，从而带动伸缩杆以转轴为圆心圆周运动，通过伸缩杆的三角形设计，在转轴转动过程中可对原料进行扰流，从而充分对原料搅拌混合，发泡剂、对苯二酚-双(p-轻乙基)醚、改性碳纤维、无机中空微球、含甲酸酯结构的化合物、环氧树脂和纳米级聚氯乙烯粉末均通过加料口加入反应桶内，在搅拌混合完成后，由于改性聚氨酯发泡塑料在发泡剂、改性碳纤维、无机中空微球、含甲酸酯结构的化合物和纳米级聚氯乙烯粉末的共同改性下呈现糊状，同时具有较强的粘连性，导致改性聚氨酯发泡塑料粘连于反应器内部，在反应完成后松开螺栓，手动或机械动作将密封盖竖直向上拔起，在密封盖拔起过程中使转轴上移，挤压轴在重力作用下于挤压槽内向下滑动，放松气囊，使搅拌槽内气体重新进入气囊内，使伸缩杆在弹簧的拉力作用下收缩进搅拌槽内，从而使转轴通过穿入孔拔出，在伸缩杆收缩进搅拌槽内过程中，可有效将伸缩杆表面粘附的改性聚氨酯发泡塑料刮落，从而避免改性聚氨酯发泡塑料的浪费，提高利用率，同时在转轴拔出穿入孔的过程中，通过穿入孔可有效将转轴表面粘附的改性聚氨酯发泡塑料刮落，从而进一步防止改性聚氨酯发泡塑料的浪费，提高利用率，降低生产成本，且转轴和伸缩杆表面改性聚氨酯发泡塑料刮落后，清洗较为方便快捷，节省人力物力，从而进一步提高改性聚氨酯发泡塑料的生产效率。
优选的，所述伸缩杆远离转轴的一端与转轴之间固连有弹性带；所述弹性带与转轴的连接点位于对应伸缩杆与转轴连接点的上方，即弹性带位于对应伸缩杆的上方，使弹性带、转轴和对应伸缩杆形成直角三角形结构；工作时，改性聚氨酯发泡塑料在改性过程中的黏性较强，伸缩杆所受阻力较大，且伸缩杆为空心结构，强度较差，通过弹性带、转轴和对应伸缩杆形成直角三角形结构可加强伸缩杆的结构强度，从而防止伸缩杆在工作过程中发生断裂，提高发生器的使用寿命，同时弹性带的弹性在转轴带动伸缩杆转动过程中带动弹性带以转轴为圆心圆周运动，通过弹性带的转动搅拌可进一步提高改性聚氨酯发泡塑料的混合程度，从而提高生产效率，且由于伸缩杆为三角形结构设计，在转动过程中扰流原料使原料冲击弹性带表面，从而使弹性带转动的同时振动，进一步提高原料的混合效果，同时弹性带处于拉伸状态可协助伸缩杆的收回，防止伸缩杆表面粘附过多改性聚氨酯发泡塑料后，弹簧的拉力无法使伸缩杆收回，造成转轴无法拔出穿入孔的现象。
优选的，所述盖板内开设有均匀布置的滑槽；所述滑槽十字形设计；所述滑槽内滑动连接有卡杆；所述卡杆一端穿入穿入孔设计，且卡杆于穿入孔内的一端上表面倾斜设计；所述卡杆另一端穿出滑槽设计；所述梯形槽表面开设有均匀布置的卡槽；所述卡槽与滑槽一一对应设计，且卡杆靠近卡槽的一端在转轴穿入穿入孔后穿入卡槽内设计；所述卡杆与滑槽之间固连有弹簧；工作时，转轴插入穿入孔过程中，由于卡杆于穿入孔内的一端上表面倾斜设计，使卡杆向远离转轴方向滑动，从而使卡杆远离转轴的一端插入对应卡槽内，实现盖板的固定，防止由于穿入孔内壁紧贴转轴表面，在转轴转动过程中带动盖板转动，导致盖板上下滑动，撞击密封板，同时造成转轴转动过程中抖动，同时防止密封盖取出过程中转轴带动盖板上移，导致盖板无法对转轴表面的改性聚氨酯发泡塑料进行刮落，且在改性聚氨酯发泡塑料完全改性完成后，随着转轴拔出穿入孔，卡杆在弹簧的拉力下脱离卡槽，可实现盖板的取出，从而使改性聚氨酯发泡塑料倒出更加顺畅，防止倒出口径过小导致改性聚氨酯发泡塑料粘连导致改性聚氨酯发泡塑料倒出较慢，使改性聚氨酯发泡塑料失水干燥，造成改性聚氨酯发泡塑料错过最佳的浇筑时间，从而提高改性聚氨酯发泡塑料的生产效率，且盖板配合密封板对反应桶实现双层密封，提高反应桶的密封效果。
本发明的有益效果如下：
1.本发明所述的一种改性聚氨酯发泡塑料，通过正戊烷和去离子水的比例混合充当发泡剂，即能保证泡孔密度均匀，同时防止泡孔过大以及产生过多脲基影响改性聚氨酯发泡塑料的抗压强度，从而有效提高改性聚氨酯发泡塑料的抗压强度和韧性。
2.本发明所述的一种改性聚氨酯发泡塑料，通过于发生器的反应桶内加入和含甲酸酯结构的化合物，通过和含甲酸酯结构的化合物可于发泡剂产生的脲基发生反应生成脲基甲酸酸酯，脲基甲酸酯可进一步对聚氨酯树脂改性，获得新型的具有烯键的化合物，该类化合物是由多异氰酸酯和羟基官能化烯烃化合物反应得到的聚氨酯树脂，可有效提高改性聚氨酯发泡塑料耐用性和抗磨损性的同时避免脲基对改性聚氨酯发泡塑料的影响，达到变废为宝的目的。
3.本发明所述的一种改性聚氨酯发泡塑料，通过设置苯二酚-双(p-轻乙基)醚，可有效提高聚氨酯的分子键含量，从而提高聚氨酯的分子量，从而进一步提高改性聚氨酯发泡塑料的抗压强度和韧性，同时通过加入纳米级聚氯乙烯粉末，可使改性聚氨酯发泡塑料的泡孔更加均匀同时形状更加规则，从而进一步提高改性聚氨酯发泡塑料的压缩强度和韧性。
4.本发明所述的一种改性聚氨酯发泡塑料，通过设置发生器，通过发生器在改性聚氨酯发泡塑料生产完成后，防止改性聚氨酯发泡塑料粘连发生器，造成改性聚氨酯发泡塑料的浪费，同时方便发生器的清洗和再次使用，从而节省人力物力。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明的方法流程图；
图2是发生器的剖视图；
图3是伸缩杆的立体图；
图中：壳体1、密封盖11、转轴12、螺栓13、盖板14、穿入孔15、加料口16、挤压槽17、挤压轴18、气囊19、反应桶2、梯形槽21、搅拌槽3、伸缩杆31、弹性带32、滑槽4、卡杆41、卡槽42。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1至图3所示，本发明所述的一种改性聚氨酯发泡塑料，包括如下质量分数原料组成：异氰酸酯20-30份、聚醚多元醇21-27份、发泡剂0.6-1.3份、对苯二酚-双(p- 轻乙基)醚0.3-0.7份、改性碳纤维3-7份、无机中空微球1-1.5份、含甲酸酯结构的化合物0.1-0.2份、环氧树脂7-9份和纳米级聚氯乙烯粉末10-16份。
作为本发明的一种实施方式，所述异氰酸酯为主料与辅料按照7:1.5的质量比混合而成的混合物；所述主料为二苯基甲烷二异氰酸酯、多亚甲基多苯基多异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯和甲基膦酸二甲酯中的一种或多种；所述辅料为六亚甲苯二异氰酸酯。
作为本发明的一种实施方式，所述发泡剂为正戊烷和去离子水按照10:3的质量比混合后的混合溶液，通过正戊烷和去离子水按照10:3的质量比混合制得的发泡剂，可有效避免仅适用去离子水充当发泡器时易导致异氰酸酯和聚醚多元醇在反应过程中与水发生反应，生成较多脲基，影响了异氰酸酯和聚醚多元醇的比例，导致产生的气泡较脆，易破碎的问题，影响改性聚氨酯发泡塑料的抗压强度和气泡分布均匀度，同时可避免仅适用正戊烷充当发泡剂时泡孔过大，影响泡孔的密度，从而影响改性聚氨酯发泡塑料的抗压强度和韧性，通过正戊烷和去离子水的比例混合充当发泡剂，即能保证泡孔密度均匀，同时防止泡孔过大以及产生过多脲基影响改性聚氨酯发泡塑料的抗压强度，从而有效提高改性聚氨酯发泡塑料的抗压强度和韧性。
作为本发明的一种实施方式，改性聚氨酯发泡塑料的制备方法包括以下步骤：
S1：将异氰酸酯和聚醚多元醇同时放入发生器的反应桶2内，进行搅拌混合，混合完成后加入发泡剂和含甲酸酯结构的化合物，加热至120-135摄氏度，压力值为1.3-1.8mpa，混合时长1-3小时，得到初步改性塑料，通过于发生器的反应桶2内加入和含甲酸酯结构的化合物，通过和含甲酸酯结构的化合物可于发泡剂产生的脲基发生反应生成脲基甲酸酸酯，脲基甲酸酯可进一步对聚氨酯树脂改性，获得新型的具有烯键的化合物，该类化合物是由多异氰酸酯和羟基官能化烯烃化合物反应得到的聚氨酯树脂，可有效提高改性聚氨酯发泡塑料耐用性和抗磨损性的同时避免脲基对改性聚氨酯发泡塑料的影响，达到变废为宝的目的；
S2：将S1中发生器的反应桶2内得到的初步改性塑料中依次加入对苯二酚-双(p-轻乙基)醚、环氧树脂和纳米级聚氯乙烯粉末，搅拌3-4小时，在搅拌进行前三分之二的时间的过程中温度控制在60-90摄氏度，压力值为1-1.2mpa，对苯二酚-双(p-轻乙基)醚为扩链剂，可有效提高聚氨酯的分子键含量，从而提高聚氨酯的分子量，从而进一步提高改性聚氨酯发泡塑料的抗压强度和韧性，同时通过加入纳米级聚氯乙烯粉末，可使改性聚氨酯发泡塑料的泡孔更加均匀同时形状更加规则，从而进一步提高改性聚氨酯发泡塑料的压缩强度和韧性；
S3：将S2中搅拌时长进行至三分之二时，依次于发生器的反应桶2内加入改性碳纤维和无机中空微球，加入改性碳纤维和无机中空微球后温度按照每分钟10摄氏度的升温速率升温至300-310摄氏度，压力保持不变，升温后进行保温1-2小时，得到改性聚氨酯发泡塑料，碳纤维具有较高的韧性，再经过合适的偶联剂改性后,表面能显著降低,与其他物料间交联性和分散性好，可显著改善制品物理韧性、耐热稳定性及力学性能，且通过升温及保温反应，提高改性碳纤维的活性度，从而提高与其他物料的接触几率，最大限度的发挥改性碳纤维改善制品物理韧性、耐热稳定性及力学性能的作用；
S4：将发生器的反应桶2取出，倒入模具内进行浇筑，得到改性聚氨酯发泡塑料制得的成品。
多异氰酸酯与多元醇反应生成聚氨基甲酸酯：
Figure RE-GDA0002452454030000071
异氰酸酯与水反应，带有异氰酸酯基团的化合物或高分子链节与水先形成不稳定的氨基甲酸，然后分解成胺和二氧化碳：
Figure RE-GDA0002452454030000072
胺基进一步与异氰酸酯基团反应生成含有脲基的高聚物：
Figure RE-GDA0002452454030000081
尿基甲酸酯反应，氨基甲酸脂基团中氮原子上的氢与异氰酸酯反应，形成脲基甲酸酯：
Figure RE-GDA0002452454030000082
作为本发明的一种实施方式，所述发生器包括壳体1、反应桶2和电机；所述壳体1为桶状结构；所述壳体1上方盖有密封盖11；所述电机固连于密封盖11上表面，且电机的驱动轴穿过密封盖11设置并于密封盖11下方固连有转轴12；所述密封盖11下表面与壳体1接触的周圈设有橡胶垫；所述密封盖11上表面转动连接有圆周均匀布置的螺栓13；所述螺栓13位于橡胶垫上方；所述壳体1与密封盖11接触处开设有均匀布置的螺纹孔，螺纹孔与螺栓13一一对应设置；所述反应桶2位于壳体1内，并与壳体1内壁接触设置；所述反应桶2上表面开设有梯形槽21；所述梯形槽21内设有盖板14；所述盖板14中部开设有穿入孔15；所述转轴12通过穿入孔15穿入反应桶2内部；所述壳体1和反应桶2 均开设有一个加料口16，发生器工作过程中两个加料口16彼此连通，且塞有橡胶塞；所述转轴12下端开设有挤压槽17；所述挤压槽17内滑动连接有挤压轴18；所述挤压轴18 与挤压槽17底部之间固连有气囊19；所述转轴12于盖板14下方的部分表面开设有均匀布置的搅拌槽3；气囊19于搅拌槽3连通；所述搅拌槽3内滑动连接有伸缩杆31；所述伸缩杆31外壁紧贴搅拌槽3设计；所述搅拌槽3直角三角形设计，使伸缩杆31的倾斜方向朝向转轴12转动方向；所述伸缩杆31与搅拌槽3之间固连有弹簧，在气囊19放松过程中可通过弹簧将伸缩杆31拉回收入搅拌槽3内；工作时，初始状态下将异氰酸酯和聚醚多元醇同时放入发生器的反应桶2内，将反应桶2放入壳体1内，将盖板14放入反应桶2的梯形槽21内，将密封盖11放于壳体1上，放置过程中将转轴12通过穿入孔15穿过盖板14，转轴12穿过盖板14过程中挤压轴18接触反应桶2底部，使挤压轴18于挤压槽17内向上滑动，从而挤压气囊19，气囊19内气体进入搅拌槽3内，从而使伸缩杆31 伸出，通过螺栓13将密封盖11固定于壳体1上后启动电机，电机带动转轴12转动，从而带动伸缩杆31以转轴12为圆心圆周运动，通过伸缩杆31的三角形设计，在转轴12转动过程中可对原料进行扰流，从而充分对原料搅拌混合，发泡剂、对苯二酚-双(p-轻乙基)醚、改性碳纤维、无机中空微球、含甲酸酯结构的化合物、环氧树脂和纳米级聚氯乙烯粉末均通过加料口16加入反应桶2内，在搅拌混合完成后，由于改性聚氨酯发泡塑料在发泡剂、改性碳纤维、无机中空微球、含甲酸酯结构的化合物和纳米级聚氯乙烯粉末的共同改性下呈现糊状，同时具有较强的粘连性，导致改性聚氨酯发泡塑料粘连于反应器内部，在反应完成后松开螺栓13，手动或机械动作将密封盖11竖直向上拔起，在密封盖11 拔起过程中使转轴12上移，挤压轴18在重力作用下于挤压槽17内向下滑动，放松气囊 19，使搅拌槽3内气体重新进入气囊19内，使伸缩杆31在弹簧的拉力作用下收缩进搅拌槽3内，从而使转轴12通过穿入孔15拔出，在伸缩杆31收缩进搅拌槽3内过程中，可有效将伸缩杆31表面粘附的改性聚氨酯发泡塑料刮落，从而避免改性聚氨酯发泡塑料的浪费，提高利用率，同时在转轴12拔出穿入孔15的过程中，通过穿入孔15可有效将转轴12表面粘附的改性聚氨酯发泡塑料刮落，从而进一步防止改性聚氨酯发泡塑料的浪费，提高利用率，降低生产成本，且转轴12和伸缩杆31表面改性聚氨酯发泡塑料刮落后，清洗较为方便快捷，节省人力物力，从而进一步提高改性聚氨酯发泡塑料的生产效率。
作为本发明的一种实施方式，所述伸缩杆31远离转轴12的一端与转轴12之间固连有弹性带32；所述弹性带32与转轴12的连接点位于对应伸缩杆31与转轴12连接点的上方，即弹性带32位于对应伸缩杆31的上方，使弹性带32、转轴12和对应伸缩杆31形成直角三角形结构；工作时，改性聚氨酯发泡塑料在改性过程中的黏性较强，伸缩杆31所受阻力较大，且伸缩杆31为空心结构，强度较差，通过弹性带32、转轴12和对应伸缩杆 31形成直角三角形结构可加强伸缩杆31的结构强度，从而防止伸缩杆31在工作过程中发生断裂，提高发生器的使用寿命，同时弹性带32的弹性在转轴12带动伸缩杆31转动过程中带动弹性带32以转轴12为圆心圆周运动，通过弹性带32的转动搅拌可进一步提高改性聚氨酯发泡塑料的混合程度，从而提高生产效率，且由于伸缩杆31为三角形结构设计，在转动过程中扰流原料使原料冲击弹性带32表面，从而使弹性带32转动的同时振动，进一步提高原料的混合效果，同时弹性带32处于拉伸状态可协助伸缩杆31的收回，防止伸缩杆31表面粘附过多改性聚氨酯发泡塑料后，弹簧的拉力无法使伸缩杆31收回，造成转轴12无法拔出穿入孔15的现象。
作为本发明的一种实施方式，所述盖板14内开设有均匀布置的滑槽4；所述滑槽4十字形设计；所述滑槽4内滑动连接有卡杆41；所述卡杆41一端穿入穿入孔15设计，且卡杆41于穿入孔15内的一端上表面倾斜设计；所述卡杆41另一端穿出滑槽4设计；所述梯形槽21表面开设有均匀布置的卡槽42；所述卡槽42与滑槽4一一对应设计，且卡杆41靠近卡槽42的一端在转轴12穿入穿入孔15后穿入卡槽42内设计；所述卡杆41与滑槽4之间固连有弹簧；工作时，转轴12插入穿入孔15过程中，由于卡杆41于穿入孔15 内的一端上表面倾斜设计，使卡杆41向远离转轴12方向滑动，从而使卡杆41远离转轴 12的一端插入对应卡槽42内，实现盖板14的固定，防止由于穿入孔15内壁紧贴转轴12 表面，在转轴12转动过程中带动盖板14转动，导致盖板14上下滑动，撞击密封板，同时造成转轴12转动过程中抖动，同时防止密封盖11取出过程中转轴12带动盖板14上移，导致盖板14无法对转轴12表面的改性聚氨酯发泡塑料进行刮落，且在改性聚氨酯发泡塑料完全改性完成后，随着转轴12拔出穿入孔15，卡杆41在弹簧的拉力下脱离卡槽42，可实现盖板14的取出，从而使改性聚氨酯发泡塑料倒出更加顺畅，防止倒出口径过小导致改性聚氨酯发泡塑料粘连导致改性聚氨酯发泡塑料倒出较慢，使改性聚氨酯发泡塑料失水干燥，造成改性聚氨酯发泡塑料错过最佳的浇筑时间，从而提高改性聚氨酯发泡塑料的生产效率，且盖板14配合密封板对反应桶2实现双层密封，提高反应桶2的密封效果。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种改性聚氨酯发泡塑料，其特征在于：包括如下质量分数原料组成：异氰酸酯20-30份、聚醚多元醇21-27份、发泡剂0.6-1.3份、对苯二酚-双(p-轻乙基)醚0.3-0.7份、改性碳纤维3-7份、无机中空微球1-1.5份、含甲酸酯结构的化合物0.1-0.2份、环氧树脂7-9份和纳米级聚氯乙烯粉末10-16份。
2.根据权利要求1所述的一种改性聚氨酯发泡塑料，其特征在于：所述异氰酸酯为主料与辅料按照7:1.5的质量比混合而成的混合物；所述主料为二苯基甲烷二异氰酸酯、多亚甲基多苯基多异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯和甲基膦酸二甲酯中的一种或多种；所述辅料为六亚甲苯二异氰酸酯。
3.根据权利要求1所述的一种改性聚氨酯发泡塑料，其特征在于：所述发泡剂为正戊烷和去离子水按照10:3的质量比混合后的混合溶液。
4.根据权利要求1所述的一种改性聚氨酯发泡塑料，其特征在于：改性聚氨酯发泡塑料的制备方法包括以下步骤：
S1：将异氰酸酯和聚醚多元醇同时放入发生器的反应桶(2)内，进行搅拌混合，混合完成后加入发泡剂和含甲酸酯结构的化合物，加热至120-135摄氏度，压力值为1.3-1.8mpa，混合时长1-3小时，得到初步改性塑料；
S2：将S1中发生器的反应桶(2)内得到的初步改性塑料中依次加入对苯二酚-双(p-轻乙基)醚、环氧树脂和纳米级聚氯乙烯粉末，搅拌3-4小时，在搅拌进行前三分之二的时间的过程中温度控制在60-90摄氏度，压力值为1-1.2mpa；
S3：将S2中搅拌时长进行至三分之二时，依次于发生器的反应桶(2)内加入改性碳纤维和无机中空微球，加入改性碳纤维和无机中空微球后温度按照每分钟10摄氏度的升温速率升温至300-310摄氏度，压力保持不变，升温后进行保温1-2小时，得到改性聚氨酯发泡塑料；
S4：将发生器的反应桶(2)取出，倒入模具内进行浇筑，得到改性聚氨酯发泡塑料制得的成品。
5.根据权利要求4所述的一种改性聚氨酯发泡塑料，其特征在于：所述发生器包括壳体(1)、反应桶(2)和电机；所述壳体(1)为桶状结构；所述壳体(1)上方盖有密封盖(11)；所述电机固连于密封盖(11)上表面，且电机的驱动轴穿过密封盖(11)设置并于密封盖(11)下方固连有转轴(12)；所述密封盖(11)下表面与壳体(1)接触的周圈设有橡胶垫；所述密封盖(11)上表面转动连接有圆周均匀布置的螺栓(13)；所述螺栓(13)位于橡胶垫上方；所述壳体(1)与密封盖(11)接触处开设有均匀布置的螺纹孔，螺纹孔与螺栓(13)一一对应设置；所述反应桶(2)位于壳体(1)内，并与壳体(1)内壁接触设置；所述反应桶(2)上表面开设有梯形槽(21)；所述梯形槽(21)内设有盖板(14)；所述盖板(14)中部开设有穿入孔(15)；所述转轴(12)通过穿入孔(15)穿入反应桶(2)内部；所述壳体(1)和反应桶(2)均开设有一个加料口(16)，发生器工作过程中两个加料口(16)彼此连通，且塞有橡胶塞；所述转轴(12)下端开设有挤压槽(17)；所述挤压槽(17)内滑动连接有挤压轴(18)；所述挤压轴(18)与挤压槽(17)底部之间固连有气囊(19)；所述转轴(12)于盖板(14)下方的部分表面开设有均匀布置的搅拌槽(3)；气囊(19)于搅拌槽(3)连通；所述搅拌槽(3)内滑动连接有伸缩杆(31)；所述伸缩杆(31)外壁紧贴搅拌槽(3)设计；所述搅拌槽(3)直角三角形设计，使伸缩杆(31)的倾斜方向朝向转轴(12)转动方向；所述伸缩杆(31)与搅拌槽(3)之间固连有弹簧，在气囊(19)放松过程中可通过弹簧将伸缩杆(31)拉回收入搅拌槽(3)内。
6.根据权利要求5所述的一种改性聚氨酯发泡塑料，其特征在于：所述伸缩杆(31)远离转轴(12)的一端与转轴(12)之间固连有弹性带(32)；所述弹性带(32)与转轴(12)的连接点位于对应伸缩杆(31)与转轴(12)连接点的上方，即弹性带(32)位于对应伸缩杆(31)的上方，使弹性带(32)、转轴(12)和对应伸缩杆(31)形成直角三角形结构。
7.根据权利要求5所述的一种改性聚氨酯发泡塑料，其特征在于：所述盖板(14)内开设有均匀布置的滑槽(4)；所述滑槽(4)十字形设计；所述滑槽(4)内滑动连接有卡杆(41)；所述卡杆(41)一端穿入穿入孔(15)设计，且卡杆(41)于穿入孔(15)内的一端上表面倾斜设计；所述卡杆(41)另一端穿出滑槽(4)设计；所述梯形槽(21)表面开设有均匀布置的卡槽(42)；所述卡槽(42)与滑槽(4)一一对应设计，且卡杆(41)靠近卡槽(42)的一端在转轴(12)穿入穿入孔(15)后穿入卡槽(42)内设计；所述卡杆(41)与滑槽(4)之间固连有弹簧。
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