專利名稱：用晶須材料改性的聚氨酯地面鋪裝材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高分子復(fù)合材料，尤其是一種用晶須材料改性的聚氨酯地面鋪裝材料及其制備方法。
本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容一種利用晶須材料改性的聚氨酯地面鋪裝材料，由聚氨酯彈性體A組份、B組份和黑橡膠粒組成，A組份和B組份的重量比為1∶3-1∶5，其中A組份的組成及重量百分比為二異氰酸酯 30-50％聚醚二元醇 50-70％B組份的組成及重量百分比為聚醚三元醇 15-40％增塑劑 10-40％3，3’-二氯-4，4’二氨基二苯基甲烷 1-8.0％
二氧化硅粉 1-5.0％無機填料10-40％鐵紅或檸檬黃-酞菁綠混合體 1.5-4.0％晶須材料0.5-10.0％金屬羧酸鹽催化劑0.1-3％所述聚醚二元醇可是丙二醇聚氧丙烯醚、聚氧丙烯-精制蓖麻油多元醇或聚丁二烯二醇。所述的增塑劑可是鄰苯二甲酸二辛酯、二苯甲酸二乙二醇酯、鄰苯二甲酸二丁酯、氯化石臘油或它們之間的任意混合物。所述的聚醚三元醇可以是丙三醇聚氧丙烯醚或聚氧丙烯-精制蓖麻油多元醇。所述的晶須材料可以是六鈦酸鉀晶須、碳化硅晶須、氧化鋅晶須或硫酸鈣晶須。所述的金屬羥酸鹽催化劑可以是異辛酸鋅、異辛酸鐵或異辛酸鉛。所述的無機填料包括滑石粉、高嶺土、改性膨潤土或它們之間的任意混合物；氯化石臘油、蓖麻油和滑石粉是工業(yè)級的；二氧化硅粉是氣相白碳黑；鐵紅或檸檬黃-酞菁綠混合體是單一或它們之間的混合體。
用晶須材料改性的聚氨酯地面鋪裝材料的制備方法，以重量百分比計為1)A組份制備將基于A組份總量的聚醚二元醇50-70％加入到反應(yīng)釜中，在80-100℃下攪拌，抽真空脫水脫氣1-3小時，冷卻至40-60℃，加入二異氰酸酯50-30％，在70-90℃下反應(yīng)2-3小時后抽真空脫氣，冷卻至室溫備用。
2) B組份制備將基于B組份總量的聚醚三元醇15-40％、在95-105℃下抽真空脫水1-3小時，加入被偶聯(lián)劑處理后的晶須材料0.5-10％，然后在攪拌狀態(tài)下，超聲波處理幾十分鐘加入3，3’-二氯-4，4’二氨基二苯基甲烷1-8.0％、增塑劑10-40％、無機填料10-40％、鐵紅或檸檬黃-酞菁綠混合體1.5-4.0％和金屬羧酸鹽催化劑0.1-3％，攪拌混合，升溫至80-95℃抽真空，脫濕氣1-2小時，冷卻至室溫備用。
3)聚氨酯地面鋪裝材料的制備將聚氨酯地面鋪裝材料中A組分與B組分按1∶3-1∶5質(zhì)量比混合均勻，然后加入量為A和B組分總重量總和的0-50％的黑橡膠粒，聚合固化，制備出聚氨酯地面鋪裝材料。
本發(fā)明的技術(shù)效果晶須是一種纖維狀單晶材料，具有一定的橫截面形狀，規(guī)則的外形、理想的部晶體結(jié)構(gòu)，其長徑比高達5-1000。由于內(nèi)在的完整性，高度有序的原子排列，使其力學(xué)性能接近晶體的理論極限，即原子間價鍵的結(jié)合強度，故晶須材料的強度極高；同時晶須可避免類似于納米尺度材料的團聚現(xiàn)象，分散性好。晶須材料由于其微細的直徑、較短的長度、極高的強度，成為一種新型補強增韌劑，能提高聚氨酯復(fù)合材料的抗壓、抗拉、粘結(jié)和抗磨能力，晶須材料還具有優(yōu)良的半導(dǎo)體導(dǎo)電性能，可使聚合物具有優(yōu)良的抗靜電性能及微波吸收性能；且晶須材料比重大，具有減振阻尼及聲吸收特性；可提高聚氨酯復(fù)合材料摩擦系數(shù)的穩(wěn)定性及耐磨性。
2)B組份制備將基于B組份總量的分子量為3000聚醚三元醇40％、在95-105℃下抽真空脫水1-3小時，加入被偶聯(lián)劑處理后的氧化鋅晶須材料3％，攪拌狀態(tài)超聲波處理30分鐘后，加入3，3’-二氯-4，4’二氨基二苯基甲烷4.0％、鄰苯二甲酸二辛酯25％、滑石粉20％、二氧化硅粉3％、鐵紅4.0％和環(huán)烷酸鉛1％，攪拌混合，升溫至80-95℃抽真空，脫濕氣1-2小時，冷卻至室溫備用。
3)聚氨酯塑膠跑道的制備將聚氨酯聚氨酯彈性體中A組分與B組分按1∶4質(zhì)量比混合均勻，然后加入量為A和B組分總重量總和的25％的黑橡膠粒，聚合固化，制備出體育場地用聚氨酯地面鋪裝材料。
2)B組份制備將基于B組份總量的分子量為3000聚氧丙烯-精制蓖麻油多元醇34％、在95-105℃下抽真空脫水1-3小時，加入被偶聯(lián)劑處理后的六鈦酸鉀晶須材料5％，攪拌狀態(tài)用超聲波處理40分鐘后，加入3，3’-二氯-4，4’二氨基二苯基甲烷2.5％、鄰苯二甲酸二辛酯18％、高嶺土35％、二氧化硅粉1％、檸檬黃-酞菁綠4.0％和異辛酸鉛0.5％，攪拌混合，升溫至80-95℃抽真空，脫濕氣1-2小時，冷卻至室溫備用。
3)聚氨酯塑膠跑道的制備將聚氨酯聚氨酯彈性體中A組分與B組分按1∶4質(zhì)量比混合均勻，然后加入量為A和B組分總重量總和的25％的黑橡膠粒，聚合固化，制備出體育場地用聚氨酯地面鋪裝材料。
2)B組份制備將基于B組份總量的分子量為3000聚醚三元醇32％、在95-105℃下抽真空脫水1-3小時，加入被偶聯(lián)劑處理后的硫酸鈣晶須材料5％，攪拌狀態(tài)下超聲波處理40分鐘后，加入3，3’-二氯-4，4’二氨基二苯基甲烷3.0％、氯化石臘油26％、滑石粉26％、二氧化硅粉3％、鐵紅4.0％和環(huán)烷酸鉛1％，攪拌混合，升溫至80-95℃抽真空，脫濕氣1-2小時，冷卻至室溫備用。
3)聚氨酯塑膠跑道的制備將聚氨酯聚氨酯彈性體中A組分與B組分按1∶4質(zhì)量比混合均勻，然后加入量為A和B組分總重量總和的25％的黑橡膠粒，聚合固化，制備出體育場地用聚氨酯地面鋪裝材料。
實施例測試結(jié)果與國家標準對比

權(quán)利要求
1.一種用晶須材料改性的聚氨酯地面鋪裝材料，其特征在于由聚氨酯彈性體A組份、B組份和黑橡膠粒組成，A組份和B組份的重量比為1∶3-1∶5，其中A組份的組成及重量百分比為二異氰酸酯 30-50％聚醚二元醇 50-70％B組份的組成及重量百分比為聚醚三元醇 15-40％增塑劑 10-40％3，3’-二氯-4，4’二氨基二苯基甲烷 1-8.0％二氧化硅粉 1-5.0％無機填料10-40％鐵紅或檸檬黃-酞菁綠混合體1.5-4.0％晶須材料0.5-10.0％金屬羧酸鹽催化劑 0.1-3％
2.如權(quán)利要求1所述的用晶須材料改性的聚氨酯地面鋪裝材料，其特征在于所述聚醚二元醇選自丙二醇聚氧丙烯醚、聚氧丙烯-精制蓖麻油多元醇或聚丁二烯二醇。
3.如權(quán)利要求1所述的用晶須材料改性的聚氨酯地面鋪裝材料，其特征在于所述的增塑劑選自鄰苯二甲酸二辛酯、二苯甲酸二乙二醇酯、鄰苯二甲酸二丁酯、氯化石臘油或它們之間的任意混合物。
4.如權(quán)利要求1所述的用晶須材料改性的聚氨酯地面鋪裝材料，其特征在于所述的聚醚三元醇選自丙三醇聚氧丙烯醚或聚氧丙烯-精制蓖麻油多元醇。
5.如權(quán)利要求1所述的用晶須材料改性的聚氨酯地面鋪裝材料，其特征在于所述的晶須材料選自六鈦酸鉀晶須、碳化硅晶須、氧化鋅晶須和硫酸鈣晶須。
6.如權(quán)利要求1所述的用晶須材料改性的聚氨酯地面鋪裝材料，其特征在于所述的金屬羥酸鹽催化劑選自異辛酸鋅、異辛酸鐵或異辛酸鉛。
7.如權(quán)利要求1-6任一所述的用晶須材料改性的聚氨酯地面鋪裝材料的制備方法，其特征在于，以重量百分比計為1) A組份制備將基于A組份總量的聚醚二元醇50-70％加入到反應(yīng)釜中，在80-100℃下攪拌，抽真空脫水脫氣1-3小時，冷卻至40-60℃，加入二異氰酸酯30-50％，在70-90℃下反應(yīng)2-3小時后抽真空脫氣，冷卻至室溫備用；2)B組份制備將基于B組份總量的聚醚三元醇15-40％、在95-105℃下抽真空脫水1-3小時，加入被偶聯(lián)劑處理后的晶須材料0.5-10％，然后在攪拌狀態(tài)下，超聲波處理幾十分鐘加入3，3’-二氯-4，4’二氨基二苯基甲烷1-8.0％、增塑劑10-40％、無機填料10-40％、鐵紅或檸檬黃-酞菁綠混合體1.5-4.0％和金屬羧酸鹽催化劑0.1-3％，攪拌混合，升溫至80-95℃抽真空，脫濕氣1-2小時，冷卻至室溫備用；3)聚氨酯地面鋪裝材料的制備將聚氨酯地面鋪裝材料中A組分與B組分按1∶3-5質(zhì)量比混合均勻，然后加入量為A和B組分總重量總和的0-50％的黑橡膠粒，聚合固化，制備出聚氨酯地面鋪裝材料。
8.如權(quán)利要求7所述的用晶須材料改性的聚氨酯地面鋪裝材料的制備方法，其特征在于所述的偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑或鈦酸脂偶聯(lián)劑。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用晶須材料改性的聚氨酯地面鋪裝材料及其制備方法，將聚醚二元醇抽真空脫水、脫氣后，加入二異氰酸酯并抽真空脫氣，制成聚氨酯彈性體的A組份；通過聚醚三元醇抽真空脫水后加入晶須材料、3，3’－二氯－4，4’二氨基二苯基甲烷、增塑劑、無機填料、鐵紅或檸檬黃－酞菁綠混合體和金屬羧酸鹽催化劑，攪拌混合并抽真空脫濕氣可制得聚氨酯彈性體B組份，將聚氨酯彈性體的A組分與B組分按1∶3－1∶5質(zhì)量比混合均勻，然后加入量為A和B組分總重量總和的0－50％的黑橡膠粒，聚合固化，便可得到一種具有優(yōu)良的力學(xué)性能、抗老化性能和抗菌性能的聚氨酯地面鋪裝材料。
文檔編號C08L75/08GK1450121SQ0312790
公開日2003年10月22日 申請日期2003年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月23日
發(fā)明者黃廣清, 宋廣清, 張霞, 王亞峰 申請人:北京紅福萊茵科技發(fā)展有限公司