[发明专利]一种高强度充气用聚氨酯复合布及其制备方法

说明书

本发明提供一种高强度充气用聚氨酯复合布及其制备方法，所述复合布自上至下包括依次层叠的第一聚氨酯层、第一胶层、基材层、第二胶层和第二聚氨酯层。本发明的复合布具有较好的耐老化性、气密性、抗菌性、阻燃性、耐水性、耐溶剂性，并且强度高，具有较好的可靠性，使用寿命长。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，涉及一种高强度充气用聚氨酯复合布及其制备方法。

背景技术

在轮胎领域，橡胶一直是其首选材料，然而其在长期的使用过程，发现橡胶材料在具有诸多优点的同时，也暴露出了许多缺点，例如耐久性相差，易于磨损等。聚氨酯弹性体材料既具有橡胶的高弹性，又具有高硬度和高强度以及高耐磨性，因此，使得聚氨酯是替代橡胶应用于轮胎领域的理想材料，开发具有更好综合性能的聚氨酯材料对于该领域的应用具有重要意义。

CN112662164A公开了一种轮胎用耐磨聚氨酯材料，包括以下重量份数的原料：80～100份热塑聚氨酯、160～200份硅橡胶热塑聚氨酯复合材料、80～100份树脂橡胶复合材料、50～60份甲基乙烯基硅橡胶、30～40份萜烯树脂、20～30份自制增容剂。该发明中使用硅橡胶对热塑聚氨酯进行复合改性，得到的硅橡胶热塑聚氨酯复合材料，增强了硅橡胶热塑聚氨酯复合材料的强度和耐磨性。

CN203739356U公开一种防水网状TPU复合膜，包括有TPU薄膜基层，所述的TPU薄膜基层上覆盖有尼龙网层，所述尼龙网层涂布有热熔胶层，所述热熔胶层上熔接有尼龙布层。该发明的复合膜可以保障抗拉强度和承载力。然而如果作为充气用材料，还需要具有较高的耐温性，较好的气密性，较好的弹性。

因此，在本领域，进一步开发具有良好性能的充气用聚氨酯复合材料是研究的重点。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种高强度充气用聚氨酯复合布及其制备方法。本发明的复合布具有较好的耐老化性、气密性、抗菌性、阻燃性、耐水性、耐溶剂性，并且强度高，具有较好的可靠性，使用寿命长。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，本发明提供一种高强度充气用聚氨酯复合布，所述复合布自上至下包括依次层叠的第一聚氨酯层、第一胶层、基材层、第二胶层和第二聚氨酯层。

优选地，所述第一聚氨酯层和第二聚氨酯层的制备原料包括如下重量份的组分：

在本发明中，通过异氰酸酯与多元醇反应来制备聚氨酯，在其中加入丁腈橡胶来增强材料的耐温性能，并提高材料的韧性和耐磨性，碳纳米纤维的加入可以增强材料的柔韧度、强度，赋予材料良好的耐水性、耐溶剂性，并对材料耐温性能的提高具有一定的促进作用，而且在本发明中，石墨烯-壳聚糖复合材料的使用能够赋予材料良好的抗菌性能，而且其与碳纳米纤维配合进一步提高材料的抗菌性能。

在本发明中，所述高强度是指按照GB/T 1040.3-2006标准测试其拉伸强度80MPa以上。

在本发明的第一聚氨酯层和第二聚氨酯层的制备原料中，二异氰酸酯的用量为40-60重量份，例如可以为42份、45份、48份、51份、53份、55份、57份或59份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

在本发明的第一聚氨酯层和第二聚氨酯层的制备原料中，多元醇的用量为30-50重量份，例如可以为31份、33份、35份、37份、39份、40份、41份、43份、45份、47份或49份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

在本发明的第一聚氨酯层和第二聚氨酯层的制备原料中，丁腈橡胶的用量为1～10重量份，例如可以为1份、2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份或9份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。