[发明专利]纳米钢渣改性聚氨酯耐磨弹性材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种纳米钢渣改性聚氨酯耐磨弹性材料。具有剪切力强，玻璃强度高，耐磨，耐腐性高于传统橡胶材料的二倍以上。适用于矿山，钢铁业各种输送带，传动带的耐磨防护层；固体物料输送管道，及设备耐磨内衬防护层。

技术背景

目前，矿山，钢铁业各种输送带，传动带的防护层；固体物料输送管道，及设备内衬的防护层，基本上以橡胶体系材料为主。存在耐磨蚀性差，拉伸，剪切强度低等特点。材料磨损大，更换频繁，维护费用高，迫切需求一种耐磨蚀，拉伸强度高，剪切强度高的弹性材料。

发明内容

为了解决现有技术所存在的问题，本发明提供了一种双组分无溶剂环保型，可现场喷涂，浇注反应成型的耐磨，阻燃，高强度的纳米钢渣改性聚氨酯耐磨弹性材料。

本发明解决上述技术问题采取的技术方案是：利用纳米钢渣，由于钢渣的硬度高，耐磨性好，及纳米钢渣材料的几何结构特异，微孔渗透性，对有机分子的吸附性，表面效应性，体积效应性，量子力学效应性等特征，作为增强材料，与端羟基多元醇，端氨基聚醚，蓖麻油等植物油相吸附结合。与经由环氧树脂改性的异氰酸酯预聚体交联反应后，形成高强度，耐磨弹性结构材料。

一种纳米钢渣改性聚氨酯耐磨弹性材料，为双组份无溶剂耐磨弹性材料，该耐磨弹性材料以重量份计，包括A组份和B组份，其中，

A组份，按重量份计包括：

端羟基多元醇  10～20

端氨基聚醚    30～60

蓖麻油        5～10

纳米钢渣      10～30

催化剂        0.01～1

抗氧化剂      0.01～0.5；

B组分，为异氰酸酯预聚体；

A组份和B组份交联反应，生成纳米钢渣改性聚氨酯耐磨弹性材料。

所述的端羟基多元醇为聚酯型多元醇或聚醚型多元醇，用量可以为10，12，15，18或20重量份；

所述的端氨基聚醚为伯氨基或仲氨基封端的聚环氧烷烃类化合物，用量可以为30，35，40，45，55或60重量份；

所述的蓖麻油可为天然蓖麻油或处理改性的蓖麻油，如：酯交换改性蓖麻油，蓖麻油的用量可以为5，6，7，8，9或10重量份；

所述的纳米钢渣为钢铁冶炼中的废渣料，经处理后为纳米级超细材料，处理方式可以是研磨处理，其粒径为30～100nm，纳米钢渣的用量可以为10，15，20，25或30重量份；

所述的催化剂为胺类催化剂三亚乙基二胺、四甲基亚烷基二胺、二甲基环己胺中的一种或其组合，或者金属类催化剂二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、硫醇二丁锡、二醋酸二丁基锡中的一种或其组合，或者胺类催化剂和金属类催化剂的组合，催化剂的用量可以为0.01，0.05，0.1，0.2，0.3，0.5，0.6，0.8或1重量份；

所述的抗氧化剂为四亚甲基(3，5-二叔丁基-4-羟基苯丙酸)甲酯、三甘醇双-[3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]、2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚、2，6-二叔丁基对甲酚中的一种或其组合，抗氧化剂的用量可以为0.01，0.02，0.05，0.1，0.2，0.3或0.5重量份。

在上述方案的基础上，所述的B组份异氰酸酯预聚体，按重量份计包括：

端羟基多元醇  20～60

环氧树脂      10～25

蓖麻油        5～15

二异氰酸酯    20～40，

其中，端羟基多元醇，其官能度为2～3。

具体的端羟基多元醇的用量可以为20，25，30，35，40，45，50，55或60重量份；

所述的环氧树脂为双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、双酚S环氧树脂中的一种或其组合，环氧树脂的官能度为2～3，环氧树脂的用量可以为10，15，20或25重量份；

蓖麻油的用量可以为5，8，10，12或15重量份；

所述的二异氰酸酯为4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、2，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、2，2’-二苯基甲烷二异氰酸酯、邻甲苯二异氰酸酯中的一种或其组合，二异氰酸酯的用量可以为20，25，30，35或40重量份。

所述的二苯基甲烷二异氰酸酯的官能度2～2.1。

其中，所述的A组分和B组份异氰酸酯预聚体反应，生成纳米钢渣改性聚氨酯耐磨弹性材料，A组份和B组份的重量比为A∶B＝100～150∶100，A组份和B组份的重量比具体可以为：100、110、120、130、140或150∶100。