[发明专利]一种玻纤增强的聚氨酯复合板及其制备方法

权利要求书

1.一种玻纤增强的聚氨酯复合板，其特征在于：所述聚氨酯复合板包括聚氨酯基板与包覆在两侧的耐磨聚氨酯保护层组成；

所述聚氨酯基板由柔性聚氨酯母料注塑制成，按重量份数计，所述柔性聚氨酯母料包括以下组分：120-150份聚醚聚氨酯、48-60份改性玻璃纤维、20-30份阻燃剂、1-1.5份抗氧化剂、0.5-2份匀泡剂；

所述耐磨聚氨酯保护层由耐磨聚酰胺母料压延成膜制成，按重量份数计，所述耐磨聚酰胺母料包括以下组分：80-100份改性玻璃纤维、60-80份超支化改性聚酰胺、20-40份超疏水纳米二氧化硅、1-1.5份抗氧化剂与10-20份丙酮溶剂；

所述聚氨酯复合板的制备方法为：

S1. 制备改性玻璃纤维：

使用浓硝酸浸泡处理玻璃纤维后，正硅酸四乙酯乙醇溶液浸没玻璃纤维，在碱性环境下去反应，使用硅烷偶联剂处理，烘干后得到改性玻璃纤维；

S2. 制备柔性聚氨酯母料：

将聚醚多元醇与异氰酸酯混合，生成聚氨酯预聚体，再与扩链剂混合生成聚醚聚氨酯，加入改性玻璃纤维、阻燃剂、抗氧化剂与匀泡剂混合均匀，冷却切粒后得到柔性聚氨酯母料；

S3. 制备耐磨聚酰胺母料；

S31. 按摩尔份数计，将1,3,5-三(4-氨苯基)苯溶于N,N-二甲基乙酰胺中，冰水浴静置反应1-3h；

S32. 将邻苯二甲酸酐溶于N,N-二甲基乙酰胺中，缓慢滴加进1,3,5-三(4-氨苯基)苯溶液内，充入高压氮气，搅拌反应48-72h；

S33. 滴加异喹啉，升温至160-180℃反应12h，使用无水乙醇洗涤并收集沉淀物，真空干燥后得到氨基封端的超支化聚酰亚胺；

S34. 将甲醛与超支化聚酰亚胺混合，并滴加NaOH调节pH至8-8.5，搅拌反应8-12h后，旋蒸去除未反应单体，实现超支化聚酰亚胺的胺基化；

S35. 将胺基化后的超支化聚酰亚胺与4-羧基邻苯二甲酸酐、丙三醇混合，油浴升温至120-150℃反应1-2h后，加入对甲苯磺酸并升温至160-180℃继续反应12-18h，真空蒸发处理12h后，得到超支化改性聚酰胺；

S36. 将改性玻璃纤维、超疏水纳米二氧化硅、抗氧化剂与丙酮溶剂混合，使用超声波分散处理15-30min后，与超支化改性聚酰胺加入至混炼机内，混炼1.5-2h后，冷却切粒即得耐磨聚酰胺母料；

S4. 将柔性聚氨酯母料升温至210-230℃，注塑成型形成聚氨酯基板，将耐磨聚酰胺母料升温至210-230℃，压延成膜得到耐磨聚氨酯保护层；

S5. 将耐磨聚氨酯保护层与聚氨酯基体两侧表面接触，平整对边并去除气泡，热压结合得到聚氨酯复合板。

2.根据权利要求1所述的一种玻纤增强的聚氨酯复合板，其特征在于：所述阻燃剂为三氧化二锑；所述抗氧化剂为亚磷酸酯；所述匀泡剂为磺化蓖麻油。

3.根据权利要求1所述的一种玻纤增强的聚氨酯复合板，其特征在于：所述改性玻璃纤维长度为5-15mm，直径为30-50μm。

4.根据权利要求1所述的一种玻纤增强的聚氨酯复合板，其特征在于：步骤S1中，制备改性玻璃纤维，具体包括以下步骤：

S11. 将玻璃纤维裁切为所需长度，并加入浓硝酸没过玻璃纤维，水浴升温至50-60℃，施加超声波震荡处理30-45min后，使用清水与无水乙醇交替冲洗表面2-3次；

S12. 将玻璃纤维加入至正硅酸四乙酯乙醇溶液内，滴加浓氨水，密闭反应4-8h后，取出并烘干，继续使用硅烷偶联剂浸泡并超声波处理10-15min，取出并再次烘干后，得到改性玻璃纤维；

其中所述硅烷偶联剂为KH-550、KH-560、KH-570型硅烷偶联剂的任意一种。