[发明专利]抗高速冲击的聚氨酯弹性体复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种抗高速冲击的聚氨酯弹性体复合材料，其特征在于，所述材料的原料组分含有：能够氧化为醌的邻苯二酚类有机化合物、胺类化合物、碳纳米纤维和聚氨酯弹性体原料，所述聚氨酯弹性体原料含有A组分和B组分，所述A组分为聚氨酯预聚体，所述B组分含有聚醇和辅料；

相对于100质量份的所述聚氨酯弹性体原料，所述能够氧化为醌的邻苯二酚类有机化合物为0.1-0.5质量份，所述胺类化合物为0.05-0.25质量份，所述碳纳米纤维的质量份为0.2-2.5质量份。

2.根据权利要求1所述的抗高速冲击的聚氨酯弹性体复合材料，其特征在于，所述能够氧化为醌的邻苯二酚类有机化合物选自邻苯二酚、邻苯三酚、多巴胺、3,4-二羟基肉桂酸、单宁酸、没食子酸和去甲肾上腺素中的至少一种；

所述胺类化合物选自聚乙烯亚胺、聚酰胺胺、聚酰胺亚胺、聚胺、聚烯丙基胺、聚乙烯胺、二乙醇胺、明胶、氨丙基三氧硅烷和聚醚胺中的至少一种；

优选地，所述能够氧化为醌的邻苯二酚类有机化合物为邻苯二酚，所述胺类化合物为聚乙烯亚胺。

3.根据权利要求1或2所述的抗高速冲击的聚氨酯弹性体复合材料，其特征在于，所述聚氨酯预聚体包括聚醚二元醇和异氰酸酯，所述异氰酸酯和所述聚醚二元醇的质量比为1:0.4-4；

优选地，所述异氰酸酯为二异氰酸酯，所述聚醚二元醇为聚四氢呋喃醚二醇，所述聚醇为聚二元醇；

优选地，所述二异氰酸酯选自2,4-二甲苯二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯中的至少一种；

所述聚二元醇选自聚碳酸酯二元醇、聚己二酸丁二醇酯二醇、聚ε-己内酯基二醇和聚丙二醇中的至少一种；

优选地，所述异氰酸酯为2,4-二甲苯异氰酸酯，所述聚二元醇为聚碳酸酯二元醇。

4.根据权利要求1或2所述的抗高速冲击的聚氨酯弹性体复合材料，其特征在于，所述A组分和所述B组分的质量比为2-4:1，所述辅料含有四氢呋喃均聚物、扩链剂和催化剂；

优选地，相对于100质量份的聚醇，所述四氢呋喃均聚物为30-70质量份，所述扩链剂为2-8质量份，所述催化剂为5-10质量份；

优选地，所述扩链剂为脂肪族胺类扩链剂，所述催化剂为有机锡催化剂和胺类催化剂；

优选地，所述有机锡催化剂和所述胺类催化剂的质量比为1:50-400；

优选地，所述脂肪族胺类扩链剂为N,N'-双仲戊基环己烷二胺和/或三异丙醇胺，所述有机锡催化剂为二丁基锡二月桂酸酯和/或辛酸亚锡，所述胺类催化剂选自N,N-二甲基环己胺、三乙醇胺和三乙胺中的至少一种。

5.一种抗高速冲击的聚氨酯弹性体复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)在碱性溶剂中，将能够氧化变醌的邻苯二酚类有机化合物、胺类化合物和碳纳米纤维进行搅拌反应I，然后固液分离，得到纳米颗粒材料；

(2)将步骤(1)中得到的纳米颗粒材料和B组分混合，加入A组分进行搅拌反应II，排气、成型后得到所述抗高速冲击的聚氨酯弹性体复合材料；

所述A组分为聚氨酯预聚体，所述B组分含有聚醇和辅料，相对于100质量份的所述A组分和所述B组分，所述能够氧化为醌的邻苯二酚类有机化合物为0.1-0.5质量份，所述胺类化合物为0.05-0.25质量份，所述碳纳米纤维的质量份为0.2-2.5质量份。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述能够氧化为醌的邻苯二酚类有机化合物选自邻苯二酚、邻苯三酚、多巴胺、3,4-二羟基肉桂酸、单宁酸、没食子酸和去甲肾上腺素中的至少一种；

所述胺类化合物选自聚乙烯亚胺、聚酰胺胺、聚酰胺亚胺、聚胺、聚烯丙基胺、聚乙烯胺、二乙醇胺、明胶、氨丙基三氧硅烷和聚醚胺中的至少一种；

优选地，所述能够氧化为醌的邻苯二酚类有机化合物为邻苯二酚，所述胺类化合物为聚乙烯亚胺。