[发明专利]一种玻纤增强的聚氨酯复合板及其制备方法

说明书

本发明公开了一种玻纤增强的聚氨酯复合板及其制备方法；本发明对玻璃纤维进行腐蚀并接枝纳米二氧化硅，增强玻璃纤维的表面粗糙度，并与硅烷偶联剂结合，增强相容性；之后本发明采用聚醚多元醇制备了聚醚聚氨酯材料，将醚键引入聚氨酯中，增强其柔韧性并提高抗低温冲击的能力；本发明又制备了超支化改性聚氨酯，首先合成端氨基的超支化聚酰亚胺，再对其进行胺基化处理，最后与酸酐反应，生成具有高耐磨低粘度的聚酰胺材料，与玻璃纤维和超疏水纳米二氧化硅共混，制备成为高强耐磨的聚氨酯材料，最后通过热压的方式复合在一起，得到成品。本发明制备的聚氨酯复合板强度高，耐磨性好，且具有自清洁性能，具有广阔的应用空间。

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，具体为一种玻纤增强的聚氨酯复合板及其制备方法。

背景技术

聚氨酯作为一种高分子材料已经组件应用在生活中的各方面，聚氨酯复合板作为一种建筑用材也得到了极大的发展，现有聚氨酯复合板一般为聚氨酯芯材与金属板材粘结复合而成，二者直接相容性较差且重量较高，且在外界长期使用情况下，金属板材还会出现锈蚀等现象，严重影响日常使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种玻纤增强的聚氨酯复合板及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种玻纤增强的聚氨酯复合板，具有以下特征：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氨酯母料压延成膜制成，按重量份数计，所述聚氨酯母料包括以下组分：80-100份改性玻璃纤维、60-80份超支化改性聚氨酯、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。

进一步的，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。

进一步的，所述改性玻璃纤维长度为5-15mm，直径为30-50μm。

一种玻纤增强的聚氨酯复合板的制备方法，包括以下步骤：

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.制备耐磨聚氨酯母料；

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；