一種高強阻燃改性聚氨酯復合材料制造技術

本發(fā)明專利技術公開了一種高強阻燃改性聚氨酯復合材料，其原料包括：端羥基聚丁二烯、聚四氫呋喃醚二醇、聚丙二醇、甲苯二異氰酸酯、4,4′–二苯基甲烷二異氰酸酯、雙酚A、二溴新戊二醇、二甲硫基甲苯二胺、二氨基二苯基甲烷、2?乙基?4?甲基咪唑、二月桂酸二丁基錫、間苯二酚二縮水甘油醚、填料、三聚氰胺、聚磷酸銨、N,N'?二(2?硫代?5,5?二甲基?1,3,2?二氧磷雜環(huán)己基)乙二胺。本發(fā)明專利技術提出的高強阻燃改性聚氨酯復合材料，其強度高，阻燃性能優(yōu)異，能滿足多種領域的使用要求。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術涉及聚氨酯
，尤其涉及一種高強阻燃改性聚氨酯復合材料。
技術介紹
聚氨酯是主鏈上含有重復氨基甲酸酯基團的大分子化合物的統(tǒng)稱，具有優(yōu)異的耐磨、耐油、耐撕裂、耐化學腐蝕等特性，其用途非常廣，可以代替橡膠、塑料、尼龍等，用于機場、酒店、建材、汽車廠、煤礦廠、水泥廠、高級公寓、別墅、園林美化、彩石藝術、公園等領域。但普通的聚氨酯材料極易燃燒，從而使其力學性能急劇下降，在應用的過程中具有很大的火災安全隱患，大大限制了聚氨酯材料在實際中的應用。
技術實現(xiàn)思路
基于
技術介紹
存在的技術問題，本專利技術提出了一種高強阻燃改性聚氨酯復合材料，其強度高，阻燃性能優(yōu)異，能滿足多種領域的使用要求。本專利技術提出的一種高強阻燃改性聚氨酯復合材料，其原料按重量份包括：端羥基聚丁二烯20-35份、聚四氫呋喃醚二醇10-30份、聚丙二醇2-15份、甲苯二異氰酸酯25-50份、4,4′–二苯基甲烷二異氰酸酯20-50份、雙酚A 2-5份、二溴新戊二醇2-8份、二甲硫基甲苯二胺1-2份、二氨基二苯基甲烷2-8份、2-乙基-4-甲基咪唑0.01-0.1份、二月桂酸二丁基錫0.01-0.1份、間苯二酚二縮水甘油醚10-30份、填料10-20份、三聚氰胺2-15份、聚磷酸銨1-5份、N,N'-二(2-硫代-5,5-二甲基-1,3,2-二氧磷雜環(huán)己基)乙二胺8-20份。優(yōu)選地，其原料中，端羥基聚丁二烯、聚四氫呋喃醚二醇、聚丙二醇、甲苯二異氰酸酯、4,4′–二苯基甲烷二異氰酸酯的重量比為25-33：17-26：6-13：
29-44：27-45。優(yōu)選地，其原料中，三聚氰胺、聚磷酸銨、N,N'-二(2-硫代-5,5-二甲基-1,3,2-二氧磷雜環(huán)己基)乙二胺的重量比為5-13：2.8-4.3：10-17。優(yōu)選地，其原料按重量份包括：端羥基聚丁二烯28-32份、聚四氫呋喃醚二醇19-23份、聚丙二醇8-12份、甲苯二異氰酸酯36-40份、4,4′–二苯基甲烷二異氰酸酯38-42份、雙酚A 3.8-4.3份、二溴新戊二醇5.5-6.2份、二甲硫基甲苯二胺1.3-1.6份、二氨基二苯基甲烷5-6.5份、2-乙基-4-甲基咪唑0.03-0.08份、二月桂酸二丁基錫0.02-0.08份、間苯二酚二縮水甘油醚15-22份、填料13-17份、三聚氰胺9-11份、聚磷酸銨3.2-4份、N,N'-二(2-硫代-5,5-二甲基-1,3,2-二氧磷雜環(huán)己基)乙二胺11-15份。優(yōu)選地，其原料按重量份包括：端羥基聚丁二烯30份、聚四氫呋喃醚二醇20份、聚丙二醇11份、甲苯二異氰酸酯38.5份、4,4′–二苯基甲烷二異氰酸酯40份、雙酚A 4.2份、二溴新戊二醇5.9份、二甲硫基甲苯二胺1.5份、二氨基二苯基甲烷5.7份、2-乙基-4-甲基咪唑0.05份、二月桂酸二丁基錫0.06份、間苯二酚二縮水甘油醚20份、填料16份、三聚氰胺10份、聚磷酸銨3.7份、N,N'-二(2-硫代-5,5-二甲基-1,3,2-二氧磷雜環(huán)己基)乙二胺13.5份。優(yōu)選地，所述聚丙二醇的分子量為500、700、1000、1200、1300、1500、2000中的一種或者多種的混合物。優(yōu)選地，所述填料為復合填料，所述復合填料按照以下工藝進行制備：按重量份將2-5份硅烷偶聯(lián)劑TM551和2-10份苯胺甲基三乙氧基硅烷加入30-50份甲苯中攪拌均勻，然后加入10-20份炭黑、3-15份氫氧化鋁、2-10份納米硼酸鋅、3-15份納米碳酸鈣、1-5份納米二氧化鈦、2-15份蒙脫土和3-12份凹凸棒土，超聲分散5-15min后在室溫下攪拌反應3-5h，反應結(jié)束后經(jīng)離心、洗滌、干燥、研
磨至200目以下得到所述復合填料。優(yōu)選地，所述填料為復合填料，所述復合填料按照以下工藝進行制備：按重量份將3.2份硅烷偶聯(lián)劑TM551和7份苯胺甲基三乙氧基硅烷加入42份甲苯中攪拌均勻，然后加入17份炭黑、12份氫氧化鋁、5份納米硼酸鋅、12份納米碳酸鈣、3.2份納米二氧化鈦、11份蒙脫土和10份凹凸棒土，超聲分散10min后在室溫下攪拌反應3.6h，反應結(jié)束后經(jīng)離心、洗滌、干燥、研磨至200目以下得到所述復合填料；在復合填料的制備過程中，以硅烷偶聯(lián)劑TM551和苯胺甲基三乙氧基硅烷為改性劑，以炭黑、氫氧化鋁、納米硼酸鋅、納米碳酸鈣、納米二氧化鈦、蒙脫土和凹凸棒土為無機填料，通過控制反應的條件，使改性劑水解的羥基與無機填料表面的活性基團發(fā)生了反應，從而在無機填料的表面引入了大量的氨基和苯環(huán)得到了復合填料，將復合填料加入體系中，在體系中，分散均勻，一方面與體系中的二溴新戊二醇、三聚氰胺、聚磷酸銨、N,N'-二(2-硫代-5,5-二甲基-1,3,2-二氧磷雜環(huán)己基)乙二胺配合，賦予復合材料優(yōu)異的阻燃性，另一方面，因在其表面引入了大量的氨基，能與異氰酸根反應生成脲鍵，從而在體系中形成新的交聯(lián)點，顯著提高了復合材料的力學性能，另一方面，因在體系中引入了苯環(huán)結(jié)構(gòu)，進一步提高了復合材料的耐熱性和耐老化性。優(yōu)選地，所述炭黑為炭黑N220、炭黑N330、炭黑N990、炭黑N550中的一種或者多種的混合物。優(yōu)選地，所述納米硼酸鋅的平均粒徑為20-45nm，所述納米碳酸鈣的平均粒徑為25-50nm；所述納米二氧化鈦的平均粒徑為30-50nm，比表面積為85-120m2/g。本專利技術所述高強阻燃改性聚氨酯復合材料可以按照常規(guī)的聚氨酯復合材料制備工藝制備而成。本專利技術所述高強阻燃改性聚氨酯復合材料，選擇了端羥基聚丁二烯、聚四
氫呋喃醚二醇、聚丙二醇、甲苯二異氰酸酯和4,4′–二苯基甲烷二異氰酸酯為聚氨酯單體，得到的聚氨酯具有卓越的機械強度，同時具有優(yōu)異的耐熱性和耐水性；N,N'-二(2-硫代-5,5-二甲基-1,3,2-二氧磷雜環(huán)己基)乙二胺加入體系中，在高溫作用下不僅可以產(chǎn)生大量的酸而促進成炭，同時也能產(chǎn)生大量的不可燃氣體，阻止了聚氨酯的燃燒，與三聚氰胺、聚磷酸銨以及擴鏈劑二溴新戊二醇配合后，多種阻燃方式協(xié)同，顯著提高了復合材料的阻燃性，同時與填料配合提高了復合材料的拉伸強度和耐水性，另外，雙酚A、二溴新戊二醇、二甲硫基甲苯二胺、二氨基二苯基甲烷配合作為擴鏈劑，能提高復合材料的交聯(lián)程度，改善復合材料的耐熱性，同時具有自催化作用，提高了復合材料的擴鏈速度。具體實施方式下面，通過具體實施例對本專利技術的技術方案進行詳細說明。實施例1本專利技術提出的一種高強阻燃改性聚氨酯復合材料，其原料按重量份包括：端羥基聚丁二烯20份、聚四氫呋喃醚二醇30份、聚丙二醇2份、甲苯二異氰酸酯50份、4,4′–二苯基甲烷二異氰酸酯20份、雙酚A 5份、二溴新戊二醇2份、二甲硫基甲苯二胺2份、二氨基二苯基甲烷2份、2-乙基-4-甲基咪唑0.1份、二月桂酸二丁基錫0.01份、間苯二酚二縮水甘油醚30份、填料10份、三聚氰胺15份、聚磷酸銨1份、N,N'-二(2-硫代-5,5-二甲基-1,3,2-二氧磷雜環(huán)己基)乙二胺20份。實施例2本專利技術提出的一種高強阻燃改性聚氨酯復合材料，其原料按重量份包括：端羥基聚丁二烯35份、聚四氫呋喃醚二醇10份、聚丙二醇15份、甲苯二異氰酸酯25份、4,4′–二苯基甲烷二異氰酸酯50份、雙酚A 2份、二溴新戊二醇8份、<本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種高強阻燃改性聚氨酯復合材料，其特征在于，其原料按重量份包括：端羥基聚丁二烯20?35份、聚四氫呋喃醚二醇10?30份、聚丙二醇2?15份、甲苯二異氰酸酯25?50份、4,4′–二苯基甲烷二異氰酸酯20?50份、雙酚A?2?5份、二溴新戊二醇2?8份、二甲硫基甲苯二胺1?2份、二氨基二苯基甲烷2?8份、2?乙基?4?甲基咪唑0.01?0.1份、二月桂酸二丁基錫0.01?0.1份、間苯二酚二縮水甘油醚10?30份、填料10?20份、三聚氰胺2?15份、聚磷酸銨1?5份、N,N'?二(2?硫代?5,5?二甲基?1,3,2?二氧磷雜環(huán)己基)乙二胺8?20份。

【技術特征摘要】
1.一種高強阻燃改性聚氨酯復合材料，其特征在于，其原料按重量份包括：端羥基聚丁二烯20-35份、聚四氫呋喃醚二醇10-30份、聚丙二醇2-15份、甲苯二異氰酸酯25-50份、4,4′–二苯基甲烷二異氰酸酯20-50份、雙酚A 2-5份、二溴新戊二醇2-8份、二甲硫基甲苯二胺1-2份、二氨基二苯基甲烷2-8份、2-乙基-4-甲基咪唑0.01-0.1份、二月桂酸二丁基錫0.01-0.1份、間苯二酚二縮水甘油醚10-30份、填料10-20份、三聚氰胺2-15份、聚磷酸銨1-5份、N,N'-二(2-硫代-5,5-二甲基-1,3,2-二氧磷雜環(huán)己基)乙二胺8-20份。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述高強阻燃改性聚氨酯復合材料，其特征在于，其原料中，端羥基聚丁二烯、聚四氫呋喃醚二醇、聚丙二醇、甲苯二異氰酸酯、4,4′–二苯基甲烷二異氰酸酯的重量比為25-33：17-26：6-13：29-44：27-45。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述高強阻燃改性聚氨酯復合材料，其特征在于，其原料中，三聚氰胺、聚磷酸銨、N,N'-二(2-硫代-5,5-二甲基-1,3,2-二氧磷雜環(huán)己基)乙二胺的重量比為5-13：2.8-4.3：10-17。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述高強阻燃改性聚氨酯復合材料，其特征在于，其原料按重量份包括：端羥基聚丁二烯28-32份、聚四氫呋喃醚二醇19-23份、聚丙二醇8-12份、甲苯二異氰酸酯36-40份、4,4′–二苯基甲烷二異氰酸酯38-42份、雙酚A 3.8-4.3份、二溴新戊二醇5.5-6.2份、二甲硫基甲苯二胺1.3-1.6份、二氨基二苯基甲烷5-6.5份、2-乙基-4-甲基咪唑0.03-0.08份、二月桂酸二丁基錫0.02-0.08份、間苯二酚二縮水甘油醚15-22份、填料13-17份、三聚氰胺9-11份、聚磷酸銨3.2-4份、N,N'-二(2-硫代-5,5-二甲基-1,3,2-二氧磷雜環(huán)己基)乙二胺11-15份。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述高強阻燃改性聚氨酯復合材料，其特征在于，其原料按重量份包括：端羥基聚丁二烯30份、聚四氫呋喃醚二醇20份、
\t聚丙二醇11份、甲苯二異氰酸酯38.5份、4,4′–二苯基甲烷二異氰酸...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：龔文祥，
申請(專利權(quán))人：滁州環(huán)球聚氨酯科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：安徽;34