[发明专利]一种聚氨酯复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种聚氨酯复合材料及其制备方法，属于聚氨酯材料领域。包括聚氨酯100‑120份、改性剂10‑20份、填充剂5‑10份、阻燃剂5‑10份、物理发泡剂10‑20份。本发明在聚氨酯内加入了空心玻璃微珠作为填充剂，能够大大提高极限氧指数，具有良好的阻燃效果；空心玻璃微珠具有抗压强度高、熔点高的特点，能够提高复合材料的弹性和强度，阻燃性增强，提高了聚氨酯材料使用的安全性。

技术领域

本发明涉及聚氨酯材料领域，具体涉及一种聚氨酯复合材料及其制备方法。

背景技术

聚氨酯硬质泡沫是以异氰酸酯和聚醚为主要原料，在发泡剂、催化剂、阻燃剂等多种助剂的作用下，通过专用设备混合，经高压喷涂现场发泡而成的高分子聚合物。聚氨酯硬泡体是一种具有保温与防水功能的新型合成材料，其导热系数低，仅0.022～0.033W/(m*K)，相当于挤塑板的一半，是目前所有保温材料中导热系数最低的。硬质聚氨酯泡沫塑料主要应用在建筑物外墙保温，屋面防水保温一体化、冷库保温隔热、管道保温材料、建筑板材、冷藏车及冷库隔热材等。聚氨酯硬质泡沫具有多孔性，且强度较高；但是高强度的聚氨酯硬质泡沫的弹性较弱，且阻燃性较低，容易引发火灾，增大了安全隐患。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种弹性好，强度高，且阻燃效果好的聚氨酯复合材料，进一步的本发明还提供一种聚氨酯复合材料的制备方法。

为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种聚氨酯复合材料，包括如下组分，按重量份为：聚氨酯 100-120份、改性剂10-20份、填充剂5-10份、阻燃剂5-10份、物理发泡剂10-20份。

进一步的，所述聚氨酯复合材料包括如下组分，按重量份为：聚氨酯100-110份、改性剂15-20份、填充剂5-8份、阻燃剂5-8份、物理发泡剂15-20份。

进一步的，所述聚氨酯复合材料包括如下组分，按重量份为：聚氨酯100份、改性剂18份、填充剂6份、阻燃剂6份、物理发泡剂 18份。

进一步的，所述填充剂为空心玻璃微珠，所述空心玻璃微珠的粒度为50-60μm，所述空心玻璃微珠的壁厚为2μm。

进一步的，所述改性剂为改性石墨烯。

进一步的，所述阻燃剂为氢氧化铝-聚乙烯共聚物和氢氧化镁- 聚乙烯共聚物的混合物，所述氢氧化铝-聚乙烯共聚物和氢氧化镁- 聚乙烯共聚物的比例为1：(0.2-1)。

优选的，所述氢氧化铝-聚乙烯共聚物和氢氧化镁-聚乙烯共聚物的比例为1：0.5。所述聚乙烯的为低密度聚乙烯。

进一步的，所述发泡剂为正戊烷、异戊烷、环戊烷和正丁烷中的一种或多种。

一种聚氨酯复合材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)将纳米石墨烯与四氧化三铁混合后，采用化学沉积法将四氧化三铁修饰在纳米石墨烯上，得到改性石墨烯；

(2)将液态的聚氨酯与阻燃剂、物理发泡剂充分混合后发泡 0.5-2h，得到发泡物；

(3)将步骤(2)得到的发泡物与改性剂、填充剂充分混合后，注入模具中，将带有物料的模具放入磁场中磁场干扰5-10min，取出成型干燥，即得聚氨酯复合材料。

本发明聚氨酯复合材料及其制备方法，其有益效果在于：

(1)本发明在聚氨酯内加入了空心玻璃微珠作为填充剂，能够大大提高极限氧指数，具有良好的阻燃效果；空心玻璃微珠具有抗压强度高、熔点高的特点，能够提高复合材料的弹性和强度。

(2)本发明加入的改性剂为磁性石墨烯，磁性石墨烯加入后在磁场的作用下能够进行整齐的排列，在聚氨酯形成阵列保护层，能够软化聚氨酯泡沫，提高复合材料的弹性。