[发明专利]一种聚氨酯/氧化硅纳米线复合材料的制备方法

摘要

本发明属于复合纳米材料技术领域，涉及一种聚氨酯/氧化硅纳米线复合材料的制备方法。通过氧化硅纳米线与硅烷偶联剂的偶联反应，然后和PBAG与TDI预聚体混合，加入扩链剂，再经过脱模、固化、熟化等工序制得聚氨酯/氧化硅纳米线复合材料。本发明首次将单晶氧化硅纳米线应用于聚氨酯复合材料制备中，由于氧化硅纳米线本身微观一维结构，使得它在表面改性以后容易和聚氨酯链段缠绕交联形成网状结构，提高聚氨酯本体的机械性能，这样制得的聚氨酯/氧化硅纳米线复合材料具有良好的耐磨性能和机械性能，可以符合更多工业领域应用要求。

主权项

1.一种聚氨酯/氧化硅纳米线复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(S1)将硅烷偶联剂溶于丙酮溶剂中，配成1.5～3wt﹪的溶液，然后以机械搅拌分散5～20min，用稀盐酸调节溶液pH值于3.5～4.0之间，再于室温下加入氧化硅纳米线，混合均匀后再用超声波处理20～30min，再升温至70～80℃进行偶联反应，随后进行真空抽滤，粒子烘干备用，所述氧化硅纳米线为P21212单晶结构，长度10～50微米，直径20～100纳米；(S2)将聚己二酸丁二醇酯PBAG在90～100℃下真空脱水2～3小时，然后降温至40～50℃，加入甲苯二异氰酸酯TDI，控制温度在70～80℃下抽真空反应3～4小时，生成预聚体；(S3)将(S1)所得产物与(S2)所得预聚体，按质量比为1:200～1:10进行混合，得到混合物，用超声波处理30～40min，然后在搅拌状态下真空脱泡2～3h，然后加入预先准备好的扩链剂MOCA，混合均匀，真空脱泡；(S4)将(S3)得到的产物，浇入涂有脱模剂的预热于100～110℃的模具中，再将模具送入事先预热在100～110℃的压力成型机中，在20～25MPa作用力下压制成型，成型胶片在模具中硫化15～20min，随后冷却脱模，脱模后立即送入100～110℃热空气炉中固化16～20h；(S5)随后将(S4)中制备好的复合材料在室温下放置5天至7天，使其完全熟化，所得即为聚氨酯/氧化硅纳米线复合材料。