[发明专利]二维取向连续玻璃纤维增强硬质聚氨酯泡沫塑料及其制备方法

权利要求书

1.一种二维取向连续玻璃纤维增强硬质聚氨酯泡沫塑料，其特征在于：所述玻璃纤维增强硬质聚氨酯泡沫塑料中的玻璃纤维在垂直于聚氨酯泡沫发泡上升方向为连续的二维取向均匀分布。其中，玻璃纤维为单层或多层。

2.根据权利要求1所述的一种二维取向连续玻璃纤维增强硬质聚氨酯泡沫塑料，其特征在于：单层玻璃纤维的增强聚氨酯泡沫材料中以及多层玻璃纤维的增强聚氨酯泡沫材料中，含聚氨酯泡沫材料和玻璃纤维层与只含聚氨酯泡沫材料层的比例分别满足下述式(1)和式(2)：

v_i≤0.25×(m_i+v_i) (1)

Σv_i≤0.25×Σ(m_i+v_i) (2)

式中，v_i为只有聚氨酯泡沫材料层的厚度；m_i为同时含聚氨酯泡沫材料和玻璃纤维层的厚度；i为第i层，分别为1，2，3，……n，n为总层数。

3.根据权利要求1所述的一种二维取向连续玻璃纤维增强硬质聚氨酯泡沫塑料，其特征在于：所述玻璃纤维增强硬质聚氨酯泡沫塑料的制备可以采用模具浇注的方式间歇制备，也可以采用连续生产线连续化制备。

4.根据权利要求1所述的一种二维取向连续玻璃纤维增强硬质聚氨酯泡沫塑料，其特征在于：玻璃纤维增强硬质聚氨酯泡沫塑料中所用的玻璃纤维为单层或多层的连续玻璃纤维毡，其中多层玻璃纤维是通过将单层玻璃纤维简单叠加实现。

5.一种基于权利要求1-4任一项所述的二维取向连续玻璃纤维增强硬质聚氨酯泡沫塑料的制备方法，其特征在于，该方法具体步骤如下：

(1)将不同羟值的多元醇均匀混合；包括聚醚多元醇和聚酯多元醇的混合物，重量份数为40～55；混合比例根据材料性能要求调整；

(2)将发泡剂、催化剂、泡沫稳定剂和阻燃剂加入到步骤1)所得的混合物中，混合均匀；其中，催化剂重量份数为1～3份，泡沫稳定剂重量份数为1～3份，发泡剂重量份数为1～15份，阻燃剂重量份数为5～15份；

(3)将步骤2)所得的混合物加入聚氨酯发泡机的多元醇储罐中，将异氰酸酯加入到聚氨酯发泡机的异氰酸酯储罐中；异氰酸酯重量份数为43～50份；

(4)通过铺毡装置，将单层或多层连续玻璃纤维毡均匀铺展在双层履带式发泡生产线的下层履带上；

(5)同时将多元醇储罐中的混合物与异氰酸酯储罐中的异氰酸酯混合均匀，连续浇注到步骤4)的单层或多层连续玻璃纤维毡上；

(6)控制履带线的行进速度，使发泡浆料渗入玻璃纤维层的速度与泡沫体的发泡速度相互平衡。在双层履带之间聚氨酯浆料发泡，生长，固化。离开双层履带线的连续玻璃纤维增强硬质聚氨酯泡沫塑料冷却，经切割机切割成需要的尺寸，得到具有二维取向的连续玻璃纤维增强硬质聚氨酯泡沫塑料。

6.根据权利要求5所述的二维取向连续玻璃纤维增强硬质聚氨酯泡沫塑料的制备方法，其特征在于，制备过程也可以采用间歇式制备，采用金属模具替换双层履带式发泡生产线，将单层或多层连续玻璃纤维毡均匀铺展在金属模具中，浇注混合均匀的多元醇储罐中的混合物与异氰酸酯储罐中的异氰酸酯，发泡体反应完毕后，脱模即可得到具有二维取向的连续玻璃纤维增强硬质聚氨酯泡沫塑料。