[发明专利]一种高性能聚氨酯弹性体材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种高性能聚氨酯弹性体材料及其制备方法，高性能聚氨酯弹性体材料，其特征在于，由A组分和B组分组成，A组分由甘油聚醚多元醇、增韧聚醚多元醇、扩链剂、催化剂和硅烷改性二硫化钨纳米材料组成，在A组分中，甘油聚醚多元醇为10‑30重量份、增韧聚醚多元醇为30‑50重量份、扩链剂为10‑20重量份、催化剂为0.01‑0.05重量份，硅烷改性二硫化钨纳米材料为0.5‑5重量份，B组分为多异氰酸酯固化剂，多异氰酸酯固化剂的重量份为20‑40份。本发明制备的硅烷改性二硫化钨纳米材料改性聚氨酯弹性体材料在冲击强度、耐磨性和防火阻燃性方面也有了显著的提高。

技术领域

本发明属于化工领域，涉及一种聚氨酯弹性体材料，具体来说是一种硅烷改性二硫化钨纳米片改性的高性能聚氨酯弹性体材料及其制备方法。

背景技术

近年来，利用有机或无机填料制备聚氨酯复合材料的研究越来越受到关注。如在聚氨酯中引入纳米SiO₂、ZnO等无机填料提高聚氨酯的拉伸强度，引入银纳米线、碳纳米管、有机黏土等提高聚氨酯的介电性能，然而在强度和介电性提高的同时聚氨酯的断裂伸长率呈现下降的趋势。

二硫化钨作为类石墨烯的一类二维层状的纳米材料，它自身有着十分独特的一种结构，并且其带隙可调，具有优异的晶体结构和电子结构的特点，所以在能量存储、催化剂、光电探测和传感器方面有着广泛的应用。纳米WS₂在大气中分解温度为510℃，在425℃以下可长期润滑，而真空中分解温度可达1150℃，且其抗压强度达21Mpa，抗辐射性亦强于石墨、MoS₂，不仅适用于通常润滑条件，而且可以用于高温、高压、高真空、高负荷、有辐射及有腐蚀性介质等苛刻的工作环境中，因此一直以来作为高性能固体润滑材料被应用在航空、航天、军事等高科技领域。但是到目前为止，二硫化钨与聚合物的纳米复合材料的相关研究仍然十分匮乏。

专利CN107216689A公开了一种多巴胺表面改性二维纳米材料及制备方法，通过一步反应制备了一种聚多巴胺包裹的二硫化钨材料。该发明解决了传统的二维纳米材料二硫化钨在介质(水、有机物)中分散性差的问题。该发明在耐摩擦复合材料、润滑油脂、导热复合材料生产方面存在着巨大的实际应用价值。

专利CN201810073043公开了一种聚丙烯复合材料及其制备方法，该发明将特定含量的二硫化钨纳米棒，在特定含量相容剂的协同分散作用下，添加至聚丙烯基体中，使制得的聚丙烯复合材料中WS2之间相互进行摩擦，产生层状滑动，因此摩擦波动进一步降低，摩擦稳定性增强。由此，该发明得到的聚丙烯复合材料的耐划伤性能和强度得到明显提高。

专利CN107090158A公开了一种耐磨聚醚醚酮材料及其制备方法。该耐磨聚醚醚酮材料是将1～3份的纳米二硫化钨添加到聚醚醚酮中。该发明所提供的聚醚醚酮双螺杆混炼过程中可以有效磨损纤维添加物尖锐的突起，从而保证聚醚醚酮制品在摩擦使用过程中不掉渣。

专利CN106928419A二氧化钨改性酚醛树脂与该树脂、酚醛模塑料以及一种汽车开关盖的制备方法，本发明制备的粉状酚醛模塑料具有导热性好、力学性能优异、后加工简单等特点，可用于汽车开关盖的制备。同时在模塑料的挤出、注塑成型过程中，WS2还可以促进酚醛树脂的固化，实现酚醛树脂的无氨固化。

上述公开的专利是将二硫化钨材料添加到聚合物里面，利用二硫化钨的优异的润滑性能来提高聚合物材料的耐磨性。但没有涉及二硫化钨对聚合物材料的其他性能的影响。

发明内容

本发明的目的是提供过一种高性能聚氨酯弹性体材料及其制备方法，所述的高性能聚氨酯弹性体材料具有较高的冲击强度、耐磨性和防火阻燃性。