[发明专利]一种耐磨聚氨酯树脂复合材料及其制备方法

说明书

本发明属于树脂材料技术领域，具体涉及一种耐磨聚氨酯树脂复合材料及其制备方法。本发明利用聚芳醚酮和环氧树脂改性聚氨酯树脂，再结合石墨烯和玄武岩纤维，提升聚氨酯树脂材料的耐磨能和强度性能。实施例结果表明，本发明提供的耐磨聚氨酯树脂复合材料每小时的磨损率低于0.01％。

技术领域

本发明属于树脂材料制备技术领域，具体涉及一种耐磨聚氨酯树脂复合材料及其制备方法。

背景技术

聚氨酯树脂是一种新兴的有机高分子材料，具有良好的耐热性，且原料成本低，因此得到广泛应用。但纯聚氨酯树脂材料的质轻性和强度较差，需要对其进行改性。玄武岩纤维-聚氨酯树脂的复合材料相对于纯聚氨酯树脂材料而言，具有密度小、强度高的优点，是目前应用最为广泛的复合材料之一，但这种复合材料的耐磨性能不理想，这就限制了酚醛材料的应用范围。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐磨聚氨酯树脂复合材料及其制备方法，本发明提供的聚氨酯树脂复合材料具有优异的耐磨性能，可满足不同领域对材料耐磨性能的需求。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供了一种耐磨聚氨酯树脂复合材料，以质量份计，包括：聚氨酯树脂基体115～125份、石墨烯0.25～0.35份和玄武岩纤维20～40份；

所述聚氨酯树脂基体的制备原料包括聚芳醚酮、环氧树脂、聚氨酯树脂和助剂；

所述聚芳醚酮、环氧树脂和聚氨酯树脂的质量比为1∶1∶(7～10)。

优选的，所述环氧树脂的环氧值为0.4～0.5。

优选的，所述聚氨酯树脂的游离酚≤1.5％。

优选的，所述石墨烯包括改性石墨烯或还原氧化石墨烯；

所述改性石墨烯由二环己基碳二亚胺和3-氨丙基三乙氧基硅烷对石墨烯原料改性得到。

优选的，所述玄武岩纤维由硅烷偶联剂对玄武岩纤维原料改性得到。

优选的，所述改性的方法包括：

提供硅烷偶联剂溶液；

将玄武岩纤维原料纤维浸泡在所述硅烷偶联剂溶液中，干燥后得到玄武岩纤维。

优选的，所述硅烷偶联剂溶液的质量浓度为0.7～0.8％；

所述玄武岩纤维原料与硅烷偶联剂的质量比为2.5～3.5∶10。

本发明提供了上述技术方案所述耐磨聚氨酯树脂复合材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将聚芳醚酮和环氧树脂的混合物熔融，得到预聚体；

(2)将所述步骤(1)得到的预聚体与聚氨酯树脂混合，加热熔融，得到聚氨酯树脂熔料；

(3)将所述步骤(2)得到的聚氨酯树脂熔料与石墨烯混合，得到石墨烯-聚氨酯树脂熔料；

(4)将所述步骤(3)得到的石墨烯-聚氨酯树脂熔料与玄武岩纤维混合，得到浇筑料；

(5)将所述步骤(4)得到的浇筑料依次进行浇筑和固化，得到耐磨聚氨酯树脂复合材料。

优选的，石墨烯为改性石墨烯时，所述步骤(3)混合熔料的制备方法包括：

将聚氨酯树脂基体的制备原料混合熔融，得到聚氨酯树脂熔料；

将所述聚氨酯树脂熔料与改性石墨烯分散液混合，得到石墨烯-聚氨酯树脂熔料。

优选的，石墨烯为还原氧化石墨烯时，所述步骤(3)石墨烯-聚氨酯树脂熔料的制备方法包括：