一種基于石墨烯蒙脫土改性的聚氨酯地坪材料及其制備方法技術

本發明專利技術公開了一種基于石墨烯/蒙脫土改性的聚氨酯地坪材料及其制備方法，由以下組分按重量份數配比組成：聚氨酯27～47份、異氰酸酯7～14份、消泡劑3～6份、潤濕分散劑1～4份、吸水劑1～6份、催化劑1～4份、石墨烯6～18份、蒙脫土8～17份、氯化鐵3～11份、碳酸鈉3～12份、鹽酸3～17份、硼砂8～19份。與現有技術相比，本發明專利技術所述基于石墨烯/蒙脫土改性的聚氨酯地坪材料產品中無游離異氰酸酯產生，且未引入有機揮發性物質；具有良好的力學性能和良好的化學性能。

Polyurethane floor material based on modification of graphite montmorillonite and preparation method thereof

The invention discloses a graphene / montmorillonite modified polyurethane floor material and its preparation method based on, which comprises the following components according to weight ratio: 27 to 47 parts, polyurethane isocyanate from 7 to 14, 3 to 6 portions of defoamer, wetting and dispersing agent from 1 to 4, 1 water absorbent agent - 6, catalyst 1 - 4, 6 - 18, graphene montmorillonite 8 ~ 17, 3 ~ 11 ferric chloride and sodium carbonate from 3 to 12, 3 to 17 portions of hydrochloric acid and borax 8 ~ 19. Compared with the prior art, the invention of the graphene / montmorillonite modified polyurethane flooring materials products in free isocyanate based, and did not introduce the volatile organic substances; has good mechanical properties and good chemical properties.

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于材料化學領域，涉及一種地坪材料，尤其涉及一種基于石墨烯/蒙脫土改性的聚氨酯地坪材料及其制備方法。
技術介紹
目前應用較為廣泛的地面材料主要有以下幾種：環氧樹脂地坪材料、水泥地坪、陶瓷地磚、塑料地坪、地板等。這些材料各有特點和優勢，同時也存在比較明顯的缺點。環氧樹脂地坪材料硬度高、耐壓強度高、耐磨性好，但質脆易裂；水泥地坪機械強度高、價格低，但易滲水、滲油，難以清潔，耐腐蝕性差；瓷磚地磚硬度高、裝飾性好，但承重能力差，不耐沖擊碾壓，接縫處容易積聚灰塵；塑料地坪易劃傷，吸音減震性差；地板價格高，容易受潮變形，不易保養，應用范圍有限。聚氨酯彈性體具有優異的耐磨性和硬度可調節性，在較寬的硬度范圍內具有高彈性，在零下30℃到零上50℃的溫度范圍內具有取撓性，并具有良好的耐沖擊、耐劃傷和優異的裝飾性，成為工業地坪涂料的首選高分子材料。同時聚氨酯地坪涂料柔韌性好，行走時腳感舒適，緩解疲勞，并可隔音減噪；可整體鋪設，表面光滑無接縫，能耐各種油類及化學品侵蝕，防水防潮、易于清潔保養，局部損壞便于維修；可根據需要調配成各種顏色，美觀大方，具有極好的裝飾效果；使用方法簡單易行，無需專業施工人員及設備，固化速度快，施工效率高。但由于異氰酸酯頂聚體在合成過程中殘留少量游離異氰酸酯，對環境及人體造成很大危害，因此其應用受到很大限制。現有技術中，為了減少地坪材料中游離異氰酸酯的含量，采用如下技術：將由德國拜耳公司生產的地坪材料與助劑和顏料混合，澆筑與地面上。采用上述現有技術獲得的地坪，環保指標達到相關標準，且產品性能優良。但是上述現有技術存在著無法將產品中游離異氰酸酯去除的效果，且在與助劑和顏料混合的過程中，不僅易容易引入具有揮發性的有機溶劑污染物，而且外加顏料的添加還會影響地坪材料的各項力學性能。
技術實現思路
本專利技術解決的技術問題：為了克服上述現有技術的缺陷，獲得一種無游離異氰酸酯，無外部引入的有機揮發物質、且具有良好力學性能的地坪材料，本專利技術提供了一種基于石墨烯/蒙脫土改性的聚氨酯地坪材料及其制備方法。技術方案：一種基于石墨烯/蒙脫土改性的聚氨酯地坪材料，由以下組分按重量份數配比組成：聚氨酯27～47份、異氰酸酯7～14份、消泡劑3～6份、潤濕分散劑1～4份、吸水劑1～6份、催化劑1～4份、石墨烯6～18份、蒙脫土8～17份、氯化鐵3～11份、碳酸鈉3～12份、鹽酸3～17份、硼砂8～19份。優選的，所述基于石墨烯/蒙脫土改性的聚氨酯地坪材料由以下組分按重量份數配比組成：聚氨酯38份、異氰酸酯11份、消泡劑5份、潤濕分散劑3份、吸水劑3份、催化劑2份、石墨烯13份、蒙脫土14份、氯化鐵8份、碳酸鈉9份、鹽酸13份、硼砂14份。一種基于石墨烯/蒙脫土改性的聚氨酯地坪材料的制備方法，包含以下步驟：(1)地坪材料基體制備：將聚氨酯和異氰酸酯加入密煉機中，共混溫度為75～92℃，共混時間為45～60分鐘，降溫至55～70℃后向其中滴加乙醇，攪拌混勻后加入消泡劑和潤濕分散劑，并在42～58℃條件下保溫8～13小時；(2)第一改性劑制備：將石墨烯和氯化鐵混合，向其中加入鹽酸，置于磁力攪拌器上，溫度為36～42℃、轉速為200～300轉/分鐘，攪拌至溶液為均一透明狀；向其中添加氫氧化鈉粉末，至無沉淀再產生，收集沉淀，即得第一改性劑；(3)第二改性劑制備：將蒙脫土和碳酸鈉混合，置于電爐中，在112～135℃條件下加熱1～3小時；向其中滴加質量分數為7～12％的氫氧化鈉，攪拌成糊狀，即得第二改性劑；(4)第一次改性：將第一改性劑加入步驟(1)制得的基體中，將密煉機內的溫度升高至95～105℃，反應7～15分鐘，反應結束后降至45℃，保溫2～4小時；(5)第二次改性：將第二改性劑加入第一次改性后的產物中，密煉機內溫度升高至65～80℃，反應12～25分鐘，反應結束后降至45℃，保溫1～3小時；(6)收料：將吸水劑、催化劑和硼砂同時加入經第二次改性后的產物中，將溫度升高至56～65℃，反應時間為35～55分鐘，即可制得。優選的，步驟(1)地坪材料基體制備：將聚氨酯和異氰酸酯加入密煉機中，共混溫度為86℃，共混時間為56分鐘，降溫至65℃后向其中滴加乙醇，攪拌混勻后加入消泡劑和潤濕分散劑，并在52℃條件下保溫10小時。優選的，步驟(2)第一改性劑制備：將石墨烯和氯化鐵混合，向其中加入鹽酸，置于磁力攪拌器上，溫度為40℃、轉速為260轉/分鐘，攪拌至溶液為均一透明狀；向其中添加氫氧化鈉粉末，至無沉淀再產生，收集沉淀，即得第一改性劑。優選的，步驟(3)第二改性劑制備：將蒙脫土和碳酸鈉混合，置于電爐中，在128℃條件下加熱2小時；向其中滴加質量分數為9％的氫氧化鈉，攪拌成糊狀，即得第二改性劑。優選的，步驟(4)第一次改性：將第一改性劑加入步驟(1)制得的基體中，將密煉機內的溫度升高至98℃，反應11分鐘，反應結束后降至45℃，保溫3小時。優選的，步驟(5)第二次改性：將第二改性劑加入第一次改性后的產物中，密煉機內溫度升高至72℃，反應20分鐘，反應結束后降至45℃，保溫2小時。優選的，步驟(6)收料：將吸水劑、催化劑和硼砂同時加入經第二次改性后的產物中，將溫度升高至62℃，反應時間為48分鐘，即可制得。有益效果：(1)本專利技術所述基于石墨烯/蒙脫土改性的聚氨酯地坪材料產品中無游離異氰酸酯產生，且未引入有機揮發性物質；(2)本專利技術所述基于石墨烯/蒙脫土改性的聚氨酯地坪材料具有良好的力學性能：耐沖擊性、耐磨性、粘結強度、壓縮復原率、拉伸強度、斷裂伸長率和邵D硬度；(3)本專利技術所述基于石墨烯/蒙脫土改性的聚氨酯地坪材料具有良好的化學性能：耐水性、耐油性、耐酸性、耐堿性、耐鹽水性等。具體實施方式實施例1一種基于石墨烯/蒙脫土改性的聚氨酯地坪材料，由以下組分按重量份數配比組成：聚氨酯27份、異氰酸酯7份、消泡劑3份、潤濕分散劑1份、吸水劑1份、催化劑1份、石墨烯6份、蒙脫土8份、氯化鐵3份、碳酸鈉3份、鹽酸3份、硼砂8份。一種基于石墨烯/蒙脫土改性的聚氨酯地坪材料的制備方法，包含以下步驟：(1)地坪材料基體制備：將聚氨酯和異氰酸酯加入密煉機中，共混溫度為75℃，共混時間為45分鐘，降溫至55℃后向其中滴加乙醇，攪拌混勻后加入消泡劑和潤濕分散劑，并在42℃條件下保溫8小時；(2)第一改性劑制備：將石墨烯和氯化鐵混合，向其中加入鹽酸，置于磁力攪拌器上，溫度為36℃、轉速為200轉/分鐘，攪拌至溶液為均一透明狀；向其中添加氫氧化鈉粉末，至無沉淀再產生，收集沉淀，即得第一改性劑；(3)第二改性劑制備：將蒙脫土和碳酸鈉混合，置于電爐中，在112℃條件下加熱1小時；向其中滴加質量分數為7％的氫氧化鈉，攪拌成糊狀，即得第二改性劑；(4)第一次改性：將第一改性劑加入步驟(1)制得的基體中，將密煉機內的溫度升高至95℃，反應7分鐘，反應結束后降至45℃，保溫2小時；(5)第二次改性：將第二改性劑加入第一次改性后的產物中，密煉機內溫度升高至65℃，反應12分鐘，反應結束后降至45℃，保溫1小時；(6)收料：將吸水劑、催化劑和硼砂同時加入經第二次改性后的產物中，將溫度升高至56℃，反應時間為35分鐘，即可制得。實施例2一種基于石墨烯/蒙脫本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于石墨烯/蒙脫土改性的聚氨酯地坪材料，其特征在于，由以下組分按重量份數配比組成：聚氨酯27～47份、異氰酸酯7～14份、消泡劑3～6份、潤濕分散劑1～4份、吸水劑1～6份、催化劑1～4份、石墨烯6～18份、蒙脫土8～17份、氯化鐵3～11份、碳酸鈉3～12份、鹽酸3～17份、硼砂8～19份。

【技術特征摘要】
1.一種基于石墨烯/蒙脫土改性的聚氨酯地坪材料，其特征在于，由以下組分按重量份數配比組成：聚氨酯27～47份、異氰酸酯7～14份、消泡劑3～6份、潤濕分散劑1～4份、吸水劑1～6份、催化劑1～4份、石墨烯6～18份、蒙脫土8～17份、氯化鐵3～11份、碳酸鈉3～12份、鹽酸3～17份、硼砂8～19份。2.根據權利要求1所述的一種基于石墨烯/蒙脫土改性的聚氨酯地坪材料，其特征在于，由以下組分按重量份數配比組成：聚氨酯38份、異氰酸酯11份、消泡劑5份、潤濕分散劑3份、吸水劑3份、催化劑2份、石墨烯13份、蒙脫土14份、氯化鐵8份、碳酸鈉9份、鹽酸13份、硼砂14份。3.權利要求1所述的一種基于石墨烯/蒙脫土改性的聚氨酯地坪材料的制備方法，其特征在于，包含以下步驟：(1)地坪材料基體制備：將聚氨酯和異氰酸酯加入密煉機中，共混溫度為75～92℃，共混時間為45～60分鐘，降溫至55～70℃后向其中滴加乙醇，攪拌混勻后加入消泡劑和潤濕分散劑，并在42～58℃條件下保溫8～13小時；(2)第一改性劑制備：將石墨烯和氯化鐵混合，向其中加入鹽酸，置于磁力攪拌器上，溫度為36～42℃、轉速為200～300轉/分鐘，攪拌至溶液為均一透明狀；向其中添加氫氧化鈉粉末，至無沉淀再產生，收集沉淀，即得第一改性劑；(3)第二改性劑制備：將蒙脫土和碳酸鈉混合，置于電爐中，在112～135℃條件下加熱1～3小時；向其中滴加質量分數為7～12％的氫氧化鈉，攪拌成糊狀，即得第二改性劑；(4)第一次改性：將第一改性劑加入步驟(1)制得的基體中，將密煉機內的溫度升高至95～105℃，反應7～15分鐘，反應結束后降至45℃，保溫2～4小時；(5)第二次改性：將第二改性劑加入第一次改性后的產物中，密煉機內溫度升高至65～80℃，反應12～25分鐘，反應結束后降至45℃，保溫1～3小時；(6)收料：將吸水劑、催化...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王維根，
申請(專利權)人：南京悠谷知識產權服務有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇;32