一种复合材料及其制备方法和用途技术

本发明专利技术涉及一种包括聚丙烯酸酯层与聚氨酯层的复合材料及其制备方法和用途。本发明专利技术在制备所述复合材料的过程中使用硅烷或硅烷溶液处理聚丙烯酸酯表面，从而改善了所述复合材料中聚丙烯酸酯层与聚氨酯层之间的粘接性能。

Composite material, preparation method and application thereof

The invention relates to a composite material comprising a polyacrylate layer and a polyurethane layer, a preparation method and an application thereof. In the process of preparing the composite material, the silane or silane solution is used to process the polyacrylate surface, thereby improving the adhesion between the polyacrylate layer and the polyurethane layer in the composite material.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及聚氨酯
，特别涉及一种包括聚氨酯与聚丙烯酸酯的 复合材料。
技术介绍
热塑性材料(例如聚丙烯酸酯)可以制成薄壳产品。为了提高耐压、承 重强度，这种薄壳产品的背面常采用聚氨酯材料进行结构增强，从而使得这 种由热塑性材料和聚氨酯材料构成的复合材料具有轻巧、坚固的特点，既可 以被用来制造浴盆、淋浴盘，又可以被用于制造汽车部件、船舶部件、运动 器材、航天部件、航空部件等。然而，这种复合材料却因为热塑性材料与聚 氨酯之间缺少足够的附着力，容易分层、变形和剥落。己有多种方法用于改善热塑性材料与聚氨酯之间的附着力。例如，US6967101、 US4957603、 US6156394披露在镜片制造中用氧气与氩气的等离 子体处理聚丙烯酸酯表面以提高聚丙烯酸酯与聚氨酯之间的附着力，但是， 这种处理方法成本太高，不能被大规模地应用于复合材料领域。又如， WO2003047857、 W09948933披露通过表面电晕、火焰处理、电离辐射、真 空沉淀处理、氧化剂表面磨损等表面处理方法改善难粘塑料间的粘接性能， 然而，这些处理方法工艺复杂、成本高昂。因此，有必要从工业实际应用出发，提供一种经济、简易的方法来提高 热塑性材料与聚氨酯之间的附着力，从而克服此类复合材料容易分层、变形 和剥落的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是提供一种复合材料，所述复合材料包括一个聚丙烯 酸酯层， 一个聚氨酯层和一个硅垸层，所述硅垸层介于所述聚丙烯酸酯层与聚氨酯层之间。本专利技术的另一目的是提供一种制备所述复合材料的方法，该方法包括 步骤在所述聚丙烯酸酯层的一个表面，涂布所述硅垸层；将一个聚氨酯反 应体系涂布到所述涂布有硅烷层的聚丙烯酸酯层表面，以形成一个聚氨酯 层。本专利技术的又一目的是提供一种所述复合材料在卫浴产品、汽车部件、 船舶部件、运动器材、航天部件、航空部件中的应用。本专利技术所提供的复合材料及其制备方法使复合材料中的聚丙烯酸酯层 与聚氨酯层之间的附着力得到很大提高，复合材料不易分层、变形和剥落， 从而能够适应多种应用场合。附图说明图1是测试一个根据本专利技术所提供的复合材料中聚丙烯酸酯层与聚氨 酯层之间的附着力和内聚破坏程度的示意图。具体实施方式本专利技术所提供的复合材料，包括聚丙烯酸酯层，聚氨酯层和硅烷层，所 述硅烷层介于所述聚丙烯酸酯层与聚氨酯层之间。所述硅垸层中包括一种或多种硅垸。所述硅垸具有如下通式Y-R-Si-MenX3.n，其中，Y为异氰脲酸酯基、甲基丙烯酰氧基、或环氧基，R为包括 1-5个碳原子的垸基，Me为甲基，n=l-3， X为甲氧基(OCH3)、乙氧基 (OC2H5)、异丙氧基(OCH2(CH3)2)、或2-甲氧基乙氧基(OCH3OC2 H4)。所述的硅浣，优选但不限于，异氰脲酸酯基硅垸、甲基丙烯酰氧基硅 垸、环氧基硅烷、它们的混合物。所述的异氰脲酸酯基硅烷，优选但不限于，三-((3-三甲氧基硅)丙基)异氰 脲酸酯、三-((3-三乙氧基硅)丙基)异氰脲酸酯、它们的混合物。所述的甲基丙烯酰氧基硅垸，优选但不限于，Y-甲基丙烯酰氧基丙基三 甲氧基硅垸、Y-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅垸、Y-甲基丙烯酰氧基 丙基三乙氧基硅垸、Y-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、Y-甲基丙烯 酰氧基丙基三异丙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三(2-甲氧基乙氧基)硅 烷、它们的混合物。所述的环氧硅烷，优选但不限于，Y-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、 Y-縮水甘油醚氧丙基三乙氧基硅垸、Y-縮水甘油醚氧丙基三异丙氧基硅烷、 Y-缩水甘油醚氧丙基甲基二甲氧基硅垸、Y-縮水甘油醚氧丙基甲基二乙氧基 硅垸、(3-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧硅烷、(3-(3，4-环氧环己基)乙基三乙氧 硅烷、它们的混合物。本专利技术所述的聚丙烯酸酯层包括一种或多种聚丙烯酸酯。所述的聚丙烯 酸酯，优选但不限于，聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、聚甲基丙烯 酸丁酯、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、聚丙烯酸丁酯。所述聚丙烯酸酯中 还可以任选地加入填料或添加剂。所述的填料，优选但不限于，碳酸钙、钛 白粉、滑石粉、硫酸钡。所述的添加剂，优选但不限于，紫外稳定剂、增塑 剂。所述聚丙烯酸酯层可以包括下列的一种或多种聚丙烯酸酯材料聚丙烯 酸酯材料、聚丙烯酸酯共混材料、共聚改型聚丙烯酸酯材料。本专利技术所述聚氨酯层包括一种或多种聚氨酯。所述聚氨酯，优选但不限 于，聚醚型聚氨酯，聚酯型聚氨酯，聚烯烃型聚氨酯。所述聚氨酯，是聚氨酯反应体系的反应产物。所述聚氨酯反应体系包括下列反应成分多异氰酸酯、多元醇、扩链剂。所述的多异氰酸酯，优选但不限于，脂环族多异氰酸酯、芳香族多异氰酸酯、它们的改性物、它们与它们的改性物的混合物。所述的改性物， 优选但不限于，缩二脲、异氰脲酸酯、脲基甲酸酯、异氰酸酯预聚体、它 们的混合物。所述的异氰酸酯预聚体指由所述多异氰酸酯与其它化合物反 应得到的异氰酸酯封端的预聚体，优选但不限于多异氰酸酯与多元醇反应 得到的异氰酸酯预聚体。所述的多异氰酸酯，优选但不限于，乙烯基二异氰酸酯、1，4-四亚甲基 基二异氰酸酯、1,6-环己基二异氰酸酯、1,12-十二烷基二异氰酸酯、环丁烷-l,3-二异氰酸酯、环己基-l,3-二异氰酸酯、环己基-l，4-二异氰酸酯、环 己基-l,3-二异氰酸酯和环己基-l，4-二异氰酸酯的混合物、异氟尔酮二异氰 酸酯(IPDI) 、 2，4-六氢-甲苯二异氰酸酯、2,6-六氢-甲苯二异氰酸酯、2,4-六氢-甲苯二异氰酸酯和2,6-六氢-甲苯二异氰酸酯的混合物、二环己基甲 院-4,4'-二异氰酸酯(H12MDI) 、 2,4-甲苯二异氰酸酯(2,4-TDI) 、 2,6-甲 苯二异氰酸酯(2,6-TDI) 、 2,4-甲苯二异氰酸酯和2,6-甲苯二异氰酸酯的混 合物、二苯基甲烷-2,4，-二异氰酸酯(2，4-MDI)、 二苯基甲垸-4,4，-二异氰酸 酯(4,4-MDI)、 二苯基甲烷-2,4'-二异氰酸酯和二苯基甲垸-4,4'-二异氰酸酯 的混合物、多苯基多亚甲基多异氰酸酯(俗称粗MDI或PAPI)、降莰垸二 亚甲基异氰酸酯、m-异氰酸苯基磺酰基异氰酸酯、p-异氰酸苯基磺酰基异 氰酸酯、它们的混合物。所述的多异氰酸酯，还可以包括，含碳化二亚胺基团的改性多异氰酸 酯、含脲酮亚胺基团的改性多异氰酸酯、含异氰脲酸酯基团的改性多异氰 酸酯、包含聚氨酯基团的改性多异氰酸酯、包含脲基甲酸酯基团的改性多 异氰酸酯、包含脲基的改性多异氰酸酯、包含缩二脲基团的多异氰酸酯、 包含酯基的多异氰酸酯、包含聚合脂肪酸基团的多异氰酸酯、上述多异氰 酸酯和乙縮醛的反应产物、它们的混合物。所述的多元醇的平均官能度为1.8-8，优选2-6，分子量300-8000，优 选400-4000。所述的多元醇，优选但不限于，聚醚多元醇、聚酯多元醇、 聚合物多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚烯烃多元醇、它们的混合物；特别优混合物。所述的聚醚多元醇，可以通过己知的工艺过程制备，例如，在催化剂存 在下，由烯烃氧化物与起始剂反应制得。所述的催化剂，优选但不限于，碱 性氢氧化物、碱性醇盐、五氯化锑、氟化硼合乙醚、它们的混合物。所述的 烯烃氧化物，优选但不限于，四氢呋喃、环氧乙烷、1,2-环氧丙垸、1,2-环本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合材料，所述复合材料包括一个聚丙烯酸酯层，一个聚氨酯层和一个硅烷层，所述硅烷层介于所述聚丙烯酸酯层与聚氨酯层之间。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨宇润，庞永东，张春华，
申请(专利权)人：拜耳材料科技贸易上海有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]