一种聚氨酯材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种聚氨酯材料，包括以下原料：聚酯多元醇、十二烷基苯

【技术实现步骤摘要】
一种聚氨酯材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，具体涉及一种聚氨酯材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚氨酯，一般是由聚酯或聚醚与二异氰胺脂类化合物聚合而成的高分子聚合物，具有高弹性、高强度、耐老化、耐辐射等特点，广泛用于许多领域。与EVA材料相比，聚氨酯材料的安全环保性更佳，在经熟化后无需进一步处理就能与人体直接接触。目前多数聚氨酯材料尽管力学性能较好，但是阻燃性能较差，在使用中存在安全隐患。此外，在一些对抗菌条件要求较高的用途中，需要聚氨酯材料同时要具有良好的抗菌性能。因此，提供一种聚氨酯材料，不仅具有良好的力学性能与阻燃性能，还具有好的抗菌性能很有意义。

技术实现思路

[0003]针对上述现有技术中存在的不足，本专利技术提供了一种聚氨酯材料及其制备方法。
[0004]本专利技术采用的技术方案是：
[0005]一种聚氨酯材料，包括以下重量份原料：聚酯多元醇20
‑
40份、十二烷基苯
‑
2,4
‑
二异氰酸酯20
‑
50份、蓖麻油醇2
‑
10份、二月桂酸二丁基锡0.5
‑
3份、弹性调节剂0.2
‑
2份、表面活性剂1
‑
4份、促进剂0.5
‑
2份、成核剂1
‑
3份。
[0006]优选的，一种聚氨酯材料，包括以下重量份原料：聚酯多元醇20
‑
40份、十二烷基苯
‑
2,4
‑
二异氰酸酯20
‑
50份、蓖麻油醇2
‑
10份、二月桂酸二丁基锡0.5
‑
3份、弹性调节剂0.2
‑
2份、表面活性剂1
‑
4份、促进剂0.5
‑
2份、成核剂1
‑
3份、复合抗菌剂2
‑
6份。
[0007]所述复合抗菌剂由以下方法制备而成：
[0008]将25
‑
35重量份硝酸锌、20
‑
30重量份硝酸银与30
‑
50重量份硝酸钐加入到200
‑
250重量份水中混合均匀，再加入0.1
‑
0.2重量份氢氧化钠、0.1
‑
0.3重量份十二烷基硫酸钠与0.05
‑
0.15重量份1,3
‑
双(3
‑
缩水甘油基氧基丙基)
‑
1,1,3,3
‑
四甲基二硅氧烷，在80
‑
90℃搅拌6
‑
8h；再进行微波处理10
‑
16h，微波功率800
‑
1200W；冷却至室温、过滤，用水清洗沉淀，干燥，即得。
[0009]所述聚酯多元醇为聚己内酯、聚己二酸
‑
1,4
‑
丁二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇酯中的任一种。
[0010]所述弹性调节剂为乙烯基硅氮烷、乙烯基三甲氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷中的一种或两种以上。
[0011]所述表面活性剂为二甲基硅油、聚硅氧烷、环氧大豆油、改性大豆油和乙烯基硅油中的一种或两种以上。优选的，所述表面活性剂为改性环氧大豆油。
[0012]本专利技术采用特定方法制备的改性环氧大豆油作为表面活性剂，环氧大豆油经过强酸性氢氧化钾处理后，提高与氯化石蜡的相容性，进一步经过十六烷基三甲基溴化铵分散改性，得到改性环氧大豆油，提高改性环氧大豆油的分散性，有效阻止了团聚，同时提高各物质间的分散性能，从而提高聚氨酯材料的力学性能。
[0013]所述改性环氧大豆油的制备方法：将20
‑
30重量份环氧大豆油和0.5
‑
2重量份1
‑
3mol/L氢氧化钾在600
‑
800rpm搅拌5
‑
20min，加入5
‑
15重量份氯化石蜡加热至50
‑
80℃，保温30
‑
60min，加入0.2
‑
1.5重量份十六烷基三甲基溴化铵，在600
‑
800rpm下搅拌20
‑
60min，升高温度至70
‑
100℃继续搅拌40
‑
70min，自然冷却室温得到改性环氧大豆油。
[0014]所述促进剂为环戊烷、一氟二氯乙烷、离子液体中的任一种。
[0015]所述成核剂为累托石、石墨烯、改性累托石、石墨烯复合材料中的任一种；优选的，所述成核剂为石墨烯复合材料。
[0016]本专利技术通过加入成核剂，有效提高聚氨酯材料的机械性能和阻燃性能。由于累托石是含水铝硅酸盐，是由二八面体云母层和二八面体蒙脱石层规则交替堆积的间层矿物，具有良好的分散性和热稳定性，比表面积大，具有很强的吸附性，十八烷基二甲基苄基氯化铵或十六烷基三甲基溴化铵可以通过阳离子交换作用插层进蒙脱石间层，有效阻止团聚。此外，加入磷酸和尿素在加热的条件下能够有效形成聚磷酸铵，在改性剂插入到累托石片层间使黏土片层撑开，削弱了累托石片层间的作用力，从而便于生成的聚磷酸铵进入到黏土的片层中间，同时也提高了聚磷酸铵与累托石间的亲和力，形成改性累托石，不仅可以提高聚氨酯材料的阻燃性能，还能提高聚氨酯的成核效率。
[0017]其次，将改性累托石和羧基化石墨烯在碱性条件下，经过搅拌的剪切力能够相互插层，原因是累托石和石墨烯均是层状片层结构，改性后的累托石表面覆盖了大量的阳离子改性剂，而石墨烯表面的羧基基团具有大量的阴离子，通过累托石插层进入到片层的石墨烯中或者通过静电吸引吸附到石墨烯的表面，制得新型的具有阻燃性能的功能化石墨烯，累托石的有机化改性不仅提高石墨烯和聚氨酯基体的分散性以及材料的力学性能，而且能显著增强聚磷酸铵的阻燃性能与石墨烯协同阻燃作用，实现了石墨烯复合材料在高分子材料中的良好分散，提高了阻燃剂对聚氨酯材料的阻燃效果。
[0018]所述改性累托石的制备方法包括以下步骤：将1
‑
10重量份磷酸、3
‑
15重量份尿素混合，温度升至100
‑
140℃，在1000
‑
1500rpm下搅拌30
‑
60min，将温度降至60
‑
90℃，加入1
‑
10重量份累托石、5
‑
30重量份水、0.5
‑
3重量份改性剂，在60
‑
100℃、300
‑
600rpm下搅拌4
‑
10h，反应结束后，将产物放入150
‑
220℃烘箱中固化2
‑
5h，得到改性累托石。
[0019]所述石墨烯复合材料的制备方法包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚氨酯材料，其特征在于，包括以下原料：聚酯多元醇、十二烷基苯
‑
2,4
‑
二异氰酸酯、蓖麻油醇、二月桂酸二丁基锡、弹性调节剂、表面活性剂、促进剂、成核剂、复合抗菌剂。2.如权利要求1所述聚氨酯材料，其特征在于，包括以下重量份原料：聚酯多元醇20
‑
40份、十二烷基苯
‑
2,4
‑
二异氰酸酯20
‑
50份、蓖麻油醇2
‑
10份、二月桂酸二丁基锡0.5
‑
3份、弹性调节剂0.2
‑
2份、表面活性剂1
‑
4份、促进剂0.5
‑
2份、成核剂1
‑
3份、复合抗菌剂2
‑
6份。3.如权利要求1或2所述聚氨酯材料，其特征在于，所述复合抗菌剂由以下方法制备而成：将25
‑
35重量份硝酸锌、20
‑
30重量份硝酸银与30
‑
50重量份硝酸钐加入到200
‑
250重量份水中混合均匀，再加入0.1
‑
0.2重量份氢氧化钠、0.1
‑
0.3重量份十二烷基硫酸钠与0.05
‑
0.15重量份1,3
‑
双(3
‑
缩水甘油基氧基丙基)
‑
1,1,3,3
‑
四甲基二硅氧烷，在80
‑
90℃搅拌6
‑
8h；再进行微波处理10
‑
16h，微波功率800
‑
1200W；冷却至室温、过滤，用水清洗沉淀，干燥，即得。4.如权利要求1或2所述聚氨酯材料，其特征在于，所述表面活性剂为二甲基硅油、聚硅氧烷、环氧大豆油、改性大豆油和乙烯基硅油中的一种或两种以上。5.如权利要求4所述聚氨酯材料，其特征在于，所述改性环氧大豆油的制备方法：将20
‑
30重量份环氧大豆油和0.5
‑
2重量份1
‑
3mol/L氢氧化钾在600
‑
800rpm搅拌5
‑
20min，加入5
‑
15重量份氯化石蜡加热至50
‑
80℃，保温30
‑
60min，加入0.2
‑
1.5重量份十六烷基三甲基溴化铵，在600
‑
800rpm下搅拌20
‑
60min，升高温度至70
‑
100℃继续搅拌40
‑
70min，自然冷却室温得到改性环氧大豆油。6.如权利要求1或2所述聚氨酯材料，其特征在于，所述促进剂为环戊烷、一氟二氯乙烷、离子液体中的任一种；所述弹性调节剂为乙烯基硅氮烷、乙烯基三甲氧基硅烷...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡长昕，
申请(专利权)人：昕亮科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：