【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及聚氨酯复合材料，尤其是涉及一种纳米粒子改性高强度交联聚氨酯弹性体及其制备方法。
技术介绍
1、聚氨酯是一种重要的高性能弹性体，具有优异的力学性能，良好的耐磨性、耐油性、耐低温等特性，被广泛的应用于制造业、建筑材料等领域。然而随着各领域对材料综合性能要求的不断提高，传统聚氨酯已不能满足实际应用的要求，为此人们开展了大量的研究工作，其中利用无机纳米粒子进行改性是开发高性能聚氨酯的一种重要途径。
2、无机纳米粒子由于尺寸小、比表面积大而表现出小尺寸效应、表界面效应等性质，相比较普通填料，纳米粒子能够与树脂基体表面发生强相互作用，通过添加纳米粒子对树脂改性，可起到改善树脂强度、韧性、耐热性、抗老化性和耐溶剂性的作用。然而，纳米粒子的表面活性高，同时无机粒子与树脂之间相容性不佳，在与树脂共混过程中纳米粒子极易发生团聚现象，导致对树脂增强效率下降。通过对纳米粒子的表面改性可有效改善团聚问题，提高与树脂基体的相容性，基于上述问题本专利技术提出了一种纳米粒子改性高强度耐溶剂交联聚氨酯弹性体的制备方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种纳米粒子改性高强度交联聚氨酯弹性体及其制备方法，通过调控聚氨酯分子链的结构以及引入接枝改性的纳米二氧化硅，利用分子链之间的交联和聚合物分子间以及聚合物与改性纳米二氧化硅间的氢键作用，制备了高强度耐溶剂交联聚氨酯弹性体。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了一种纳米粒子改性高强度交联聚氨酯弹性体，包括聚四氢呋喃100份、
3、一种纳米粒子改性高强度交联聚氨酯弹性体的制备方法，包括如下步骤：
4、s1改性纳米二氧化硅的制备：
5、将纳米二氧化硅加入到装有n,n-二甲基甲酰胺(dmf)的三口烧瓶中，搅拌混合并在超声作用下完全分散，在烧瓶中加入1,6-亚已基二异氰酸酯(hdi)，升温至80℃，在氮气环境中反应2h，再加入2-氨基-4-羟基-6-甲基嘧啶反应1h，再经过滤、洗涤、烘干得到改性的纳米二氧化硅；
6、s2改性纳米粒子高强度交联聚氨酯弹性体的制备：
7、(1)将一定量真空脱水后的聚四氢呋喃(ptmeg)加入三口烧瓶中，升温至50℃，按一定比例加入4,4-二苯甲烷二异氰酸酯(mdi)、加入上一步改性好的纳米二氧化硅均匀混合，在60℃中搅拌反应2h，得到聚氨酯预聚体；
8、(2)将己二酸二酰肼(add)按照一定比例分散在dmac溶剂中，将己二酸二酰肼和0.01-0.05份二月桂酸二丁基锡加入到预聚体中搅拌反应2h，再加入一定质量的重氮烷基脲(du)，在1000±200rpm的搅拌条件下快速混合均匀，除去气泡后倒入预热好的聚四氟乙烯模具中，放入80±5℃的烘箱中熟化24h。
9、优选的，所述步骤s1中，纳米二氧化硅的粒径为20～40nm。
10、优选的，所述步骤s1中，n,n-二甲基甲酰胺的添加量为30ml/10g纳米二氧化硅。
11、优选的，所述步骤s1中，1,6-亚已基二异氰酸酯的添加量为纳米二氧化硅质量的30％。
12、优选的，所述步骤s1中，2-氨基-4-羟基-6-甲基嘧啶与1,6-亚已基二异氰酸酯的摩尔比为0.8：1。
13、优选的，所述步骤s2中，改性纳米二氧化硅的添加量为8份-15份。
14、优选的，所述步骤s2中，聚四氢呋喃、4,4-二苯甲烷二异氰酸酯、己二酸二酰肼、重氮烷基脲的摩尔比为1：2：(0.05-0.1)：(0.01-0.05)。
15、本专利技术所述的一种改性纳米粒子高强度交联聚氨酯弹性体及其制备方法的优点和积极效果是：
16、1、本专利技术通过利用纳米粒子表面的羟基能够与异氰酸酯基团发生化学反应这一原理对纳米粒子进行改性，改性的纳米粒子能与聚氨酯分子链发生化学或物理作用，增加纳米粒子的相容性，降低了纳米粒子的团聚作用，确保了纳米粒子在整个材料中的均匀分散，提高了材料的稳定性和一致性，复合材料表现出卓越的力学强度，使其在恶劣环境中具有更长的使用寿命。
17、2、改性后的纳米粒子可与聚氨酯分子间形成氢键，起到了牺牲键的作用，可以在拉伸过程中有效地耗散能量，改善了材料的力学强度和韧性。
18、3、聚氨酯链的设计使聚氨酯分子链间具有大量的氢键，使得分子链间结合紧密，分子链间空间位阻小，使溶剂的渗透困难，具有良好的耐溶剂性能。
19、4、交联结构提高了弹性体的热稳定性，使其能够在高温环境下保持稳定的性能，弹性体具有卓越的弹性和回复性。
20、下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种纳米粒子改性高强度交联聚氨酯弹性体，其特征在于：包括聚四氢呋喃100份、4,4-二苯甲烷二异氰酸酯40-80份、扩链剂己二酸二酰肼6-13份、交联剂重氮烷基脲5-10份、催化剂二月桂酸二丁基锡0.1-0.5份、改性纳米二氧化硅5-20份。
2.根据权利要求1所述的一种纳米粒子改性高强度交联聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种纳米粒子改性高强度交联聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中，纳米二氧化硅的粒径为20～40nm。
4.根据权利要求2所述的一种纳米粒子改性高强度交联聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中，N,N-二甲基甲酰胺的添加量为30mL/10g纳米二氧化硅。
5.根据权利要求2所述的一种纳米粒子改性高强度交联聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中，1,6-亚已基二异氰酸酯的添加量为纳米二氧化硅质量的30％。
6.根据权利要求2所述的一种纳米粒子改性高强度交联聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中，2-氨基-4-
7.根据权利要求2所述的一种纳米粒子改性高强度交联聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中，改性纳米二氧化硅的添加量为8份-15份。
8.根据权利要求2所述的一种纳米粒子改性高强度交联聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中，聚四氢呋喃、4,4-二苯甲烷二异氰酸酯、己二酸二酰肼、重氮烷基脲的摩尔比为1：2：(0.05-0.1)：(0.01-0.05)。
...【技术特征摘要】
1.一种纳米粒子改性高强度交联聚氨酯弹性体，其特征在于：包括聚四氢呋喃100份、4,4-二苯甲烷二异氰酸酯40-80份、扩链剂己二酸二酰肼6-13份、交联剂重氮烷基脲5-10份、催化剂二月桂酸二丁基锡0.1-0.5份、改性纳米二氧化硅5-20份。
2.根据权利要求1所述的一种纳米粒子改性高强度交联聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种纳米粒子改性高强度交联聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于：所述步骤s1中，纳米二氧化硅的粒径为20～40nm。
4.根据权利要求2所述的一种纳米粒子改性高强度交联聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于：所述步骤s1中，n,n-二甲基甲酰胺的添加量为30ml/10g纳米二氧化硅。
5.根据权利要求2所述的一种...
【专利技术属性】
技术研发人员：应建波，项赛飞，王履行，杨晋涛，贺锡挺，叶专，张艳，
申请(专利权)人：宁波聚泰新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。