[发明专利]一种聚氨酯复合材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种聚氨酯复合材料的制备方法，包括：将密炼机温度控制在175‑185℃，加入热塑性聚氨酯弹性体，熔融后加入壳聚糖、聚磷酸铵、阻燃协效剂、芳纶纤维、1‑乙基‑3‑甲基咪唑六氟磷酸盐和复合填料，共混后取出，压制成型得到所述聚氨酯复合材料；所述复合填料为纳米碳酸钙、SBA‑15介孔分子筛、硅藻土、二硫化钼、纳米碳材料的混合物，且纳米碳酸钙、SBA‑15介孔分子筛、硅藻土、二硫化钼、纳米碳材料的重量比为5‑15：1‑3：2‑14：1‑5：3‑9。本发明提出的聚氨酯复合材料的制备方法，其操作简单，得到的复合材料耐热性好，阻燃性能优异。

技术领域

本发明涉及聚氨酯技术领域，尤其涉及一种聚氨酯复合材料的制备方法。

背景技术

热塑性聚氨酯是一类以多异氰酸酯和多元醇反应制得的具有独特性能的加热可塑化、可以溶解在一定溶剂中的高聚物，其具有高硬度、高弹性、良好的耐油性、耐溶剂、耐候性以及优异的低温性能，目前已被广泛应用于工业、医疗、生活、军工等多个方面。但是热塑性聚氨酯弹性体的耐热性能差，在高温下易软化分解，且与其他许多热塑性塑料一样，其阻燃性能欠佳，大大限制了它的应用范围。为了提高热塑性聚氨酯弹性体的阻燃性和耐热性，目前已采取了许多措施，但是效果仍不理想。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种聚氨酯复合材料的制备方法，其操作简单，得到的复合材料耐热性好，阻燃性能优异。

本发明提出的一种聚氨酯复合材料的制备方法，包括以下步骤：将密炼机温度控制在175-185℃，加入热塑性聚氨酯弹性体，熔融后加入壳聚糖、聚磷酸铵、阻燃协效剂、芳纶纤维、1-乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐和复合填料，共混后取出，压制成型得到所述聚氨酯复合材料；

其中，所述复合填料为纳米碳酸钙、SBA-15介孔分子筛、硅藻土、二硫化钼、纳米碳材料的混合物，且纳米碳酸钙、SBA-15介孔分子筛、硅藻土、二硫化钼、纳米碳材料的重量比为5-15：1-3：2-14：1-5：3-9。

优选地，所述密炼机的转速为20-45r/min。

优选地，所述共混的时间为30-60min。

优选地，所述热塑性聚氨酯弹性体、壳聚糖、聚磷酸铵、阻燃协效剂、芳纶纤维、1-乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、复合填料的重量比为100-150：2-3：10-18：2-5：1-5：0.1-0.5：10-22。

优选地，所述聚磷酸铵为改性聚磷酸铵；所述改性聚磷酸铵的制备工艺包括以下步骤：将苯基磷酰二氯、三乙胺与四氢呋喃混合，降温至-5～0℃，加入γ-氨丙基三甲氧基硅烷，在0-4℃下反应5-7h，加入甲基丙烯酸-β-羟丙酯，在0-5℃下反应30-100min，升温至20-30℃后反应3-5h，反应结束后过滤、去除溶剂和未反应的三乙胺得到物料A；在氮气的保护下，将聚磷酸铵、物料A、1-苄基乙烯-o-碳硼烷、乙烯基三乙氧基硅烷、偶氮二异丁腈与二甲基甲酰胺混合，在70-85℃下反应15-25h，反应结束后过滤、洗涤、干燥得到所述改性聚磷酸铵。

优选地，在改性聚磷酸铵的制备过程中，所述苯基磷酰二氯、三乙胺、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酸-β-羟丙酯的摩尔比为1：2.5-2.8：1：1；所述聚磷酸铵、物料A、1-苄基乙烯-o-碳硼烷、乙烯基三乙氧基硅烷、偶氮二异丁腈的重量比为100：5-12：3-7：10-20：1-2。

优选地，所述阻燃协效剂为二乙基次膦酸铝、磷钨酸、腺苷二磷酸、氧化镍中的一种或者多种的混合物。

优选地，所述阻燃协效剂为二乙基次膦酸铝、磷钨酸、腺苷二磷酸、氧化镍的混合物，且二乙基次膦酸铝、磷钨酸、腺苷二磷酸、氧化镍的重量比为3-16：2-6：1-4：2-8。

优选地，复合填料中，所述硅藻土为硅烷偶联剂KH-560改性的硅藻土。