[发明专利]一种硅基生态功能聚氨酯复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种硅基生态功能聚氨酯复合材料及其制备方法，所述硅基生态功能聚氨酯复合材料从上往下依次是由有机硅树脂面层、水性PU中间层、无溶剂发泡粘结层和基布组成；其中有机硅树脂面层赋予材料表面天然抗污性能、亲肤触感，并具有耐高温、耐紫外老化性能；水性PU中间层具有高于硅基材料的强度、韧性，赋予材料更好的耐磨耐刮性能；无溶剂发泡粘结层密度小、回弹性能佳、与布基结合后手感柔软丰满，以上三层的结合赋予材料优良的综合性能。本发明解决了有机硅材料及聚氨酯材料单独使用的局限性，又解决了有机硅与聚氨酯材料界面结合的难题，制得的产品可广泛用于工程装饰、家居、医疗、电子、运动装备等领域。

技术领域

本发明属于聚氨酯合成革技术领域，具体涉及一种硅基生态功能聚氨酯复合材料及其制备方法。

背景技术

硅是一种极常见元素，在自然中储量高，大约占地壳总质量的25％，仅次于含量最高的氧元素。有机硅材料来源于无机矿石，不同与其它来源于石化原料的资源有限的有机高分子材料。有机硅树脂以Si-O-Si为主链，Si-O键能高、键角大；分子链柔性好的同时耐热性能、耐光老化性能均优于以C-C键、C-O键为主链的其他高分子材料。所以有机硅材料是理想的工程户外材料，广泛应用于汽车涂料、建筑外墙、船舶防腐涂层等领域。另外，有机硅材料极性基团少，含有大量甲基取代基，具有天然的拒水、防污、易清洁性，是理想的表面涂层材料。但Si-O主链的结构特点决定有机硅材料很难同时具备高强高韧性，在使用过程中具有一定局限性；且现有技术中在有机硅材料发泡稳定性方面不成熟，仅能制造不发泡材料，密度大、胶感重。

聚氨酯材料强度好、韧性高，发泡聚氨酯手感柔软、密度小。发泡聚氨酯弹性体常作为皮革原料应用于家居、电子、工程装饰等领域。但聚氨酯材料表面触感及耐光、耐老化及疏水防污性能远不及有机硅材料。

目前合成革行业聚氨酯合成革技术已经相对成熟，有机硅合成革技术刚刚初具规模，由于聚氨酯、有机硅这两种材料的极性差异较大，如果仅是将这两种材料进行简单混合，会出现界面结合的难题，如何将有机硅应用在聚氨酯中以获得综合性能优异的聚氨酯合成革成为研究热点，也是一项亟待解决的技术难题。

发明内容

基于上述背景技术中提出的问题，本发明的目的是提供一种硅基生态功能聚氨酯复合材料及其制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种硅基生态功能聚氨酯复合材料，所述硅基生态功能聚氨酯复合材料从上往下依次是由有机硅树脂面层、水性PU中间层、无溶剂发泡粘结层和基布组成；其中：

所述有机硅树脂面层由含有反应官能团的乙烯基poss改性有机硅树脂制备而成。所述含有反应官能团的乙烯基poss改性有机硅树脂由有机硅树脂A料和有机硅树脂B料混合制备而成；所述有机硅树脂A料为AL-CG A树脂，所述有机硅树脂B料为AL-CG B树脂。进一步的，所述有机硅树脂A料和有机硅树脂B料的混合质量比为1:1。

所述水性PU中间层由水性PU中间层浆料制备而成，按质量份计，所述水性PU中间层浆料包括以下组分：聚氨基甲酸酯100份，交联剂3-10份，流平剂0.3-1份，增稠剂0.5-2份；该组分中的交联剂能够与有机硅树脂面层中的-OH发生反应，起到化学结合效果，提高整体附着牢度及耐磨性能。

所述无溶剂发泡粘结层由双组分无溶剂发泡树脂制备而成，按质量份计，所述双组分无溶剂发泡树脂包括以下组分：多元醇A料100份，端异氰酸酯聚氨酯预聚体B料55-60份。进一步的，所述多元醇A料选用巴斯夫公司生产的型号为6228A的产品，其为聚环氧丙烷多元醇、小分子多元醇、水、催化剂的混合物；端异氰酸酯聚氨酯预聚体B料为巴斯夫公司生产的型号为6228B的产品，其为端异氰酸酯聚氨酯预聚体；当这两种组分混合反应时，能够产生二氧化碳气体，实现发泡过程。