本發(fā)明涉及高分子材料，具體的，涉及一種高強度聚氨酯發(fā)泡材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、聚氨酯發(fā)泡材料作為一種性能優(yōu)異的高分子材料，具有質(zhì)輕、隔熱、吸音、緩沖等特點，在建筑、交通、包裝、家具等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。隨著科技的不斷進步和人們對環(huán)保、節(jié)能、高性能材料的需求不斷增加，聚氨酯發(fā)泡材料的研究也在不斷深入隨之而來的現(xiàn)有聚氨酯發(fā)泡材料還存在諸多問題，如：物理發(fā)泡劑在發(fā)泡過程中會占據(jù)一定的空間，形成氣泡。但是，泡沫的泡孔結(jié)構(gòu)過大且不均勻，且容易坍塌，從而導致聚氨酯發(fā)泡材料的強度降低，并且聚氨酯發(fā)泡材料還存在不耐磨的問題，限制了聚氨酯發(fā)泡材料在各領(lǐng)域中的應(yīng)用。

2、因此，需要得到一種強度高和耐磨性優(yōu)異的聚氨酯發(fā)泡材料，以促進聚氨酯發(fā)泡材料的發(fā)展和拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提出一種高強度聚氨酯發(fā)泡材料及其制備方法，解決了相關(guān)技術(shù)中聚氨酯發(fā)泡材料的強度和耐磨性較差的問題。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

3、本發(fā)明提出一種高強度聚氨酯發(fā)泡材料，包括以下重量份的組分：聚醚多元醇50~70份、異氰酸酯50~75份、中性水1~4份、填料6~12份、催化劑1~2份、泡沫穩(wěn)定劑1~1.5份、擴鏈劑2~4份、抗氧劑0.5~1.5份；

4、所述填料包括質(zhì)量比為1:9~9:1的硅酸鋯、鈦酸鍶鋇。

5、作為進一步的技術(shù)方案，所述硅酸鋯和所述鈦酸鍶鋇的質(zhì)量比為5:3~5。

6、本發(fā)明中，在聚氨酯發(fā)泡材料中加入硅酸鋯、鈦酸鍶鋇作為填料，硅酸鋯和鈦酸鍶鋇的質(zhì)量比為5:3~5，進一步提高了聚氨酯發(fā)泡材料的強度和耐磨性。

7、作為進一步的技術(shù)方案，所述催化劑包括胺類催化劑和/或錫類催化劑；

8、所述擴鏈劑包括二元醇、二元胺中的一種或兩種；

9、所述抗氧劑包括受阻酚類抗氧劑、亞磷酸酯類抗氧劑中的一種或兩種；

10、所述泡沫穩(wěn)定劑為水溶性聚硅氧烷。

11、作為進一步的技術(shù)方案，所述填料為咪唑乙醇改性填料。

12、作為進一步的技術(shù)方案，所述咪唑乙醇改性填料的制備方法，包括以下步驟：將咪唑乙醇溶解后與硅酸鋯、鈦酸鍶鋇進行混合，干燥，得到咪唑乙醇改性填料。

13、作為進一步的技術(shù)方案，所述咪唑乙醇和硅酸鋯的質(zhì)量比為1:7~9。

14、作為進一步的技術(shù)方案，所述混合的溫度為35~45℃，時間為40~60min；

15、所述溶解時的溶劑包括乙醇，所述咪唑乙醇和溶劑的質(zhì)量體積比為1g:80~90ml。

16、本發(fā)明中，采用咪唑乙醇對硅酸鋯、鈦酸鍶鋇進行表面包覆改性，促進填料的分散，進一步提高了聚氨酯發(fā)泡材料的強度和耐磨性。

17、作為進一步的技術(shù)方案，所述硅酸鋯的粒徑為1~3μm；所述鈦酸鍶鋇的為3~6μm。

18、本發(fā)明還提出所述的一種高強度聚氨酯發(fā)泡材料的制備方法，包括以下步驟：

19、s1、將除異氰酸酯外的組分進行混合，得到混合物；

20、s2、將所述混合物與異氰酸酯進行混合，發(fā)泡成型，得到高強度聚氨酯發(fā)泡材料。

21、作為進一步的技術(shù)方案，步驟s1中，所述混合的時間為25~35s，轉(zhuǎn)速為1000~1500r/min；

22、步驟s2中，所述混合的時間為6~12s，轉(zhuǎn)速為2000~2500r/min。

23、本發(fā)明的工作原理及有益效果為：

24、本發(fā)明中，在聚氨酯發(fā)泡材料中加入硅酸鋯、鈦酸鍶鋇作為填料，二者協(xié)同，顯著提高了聚氨酯發(fā)泡材料的強度和耐磨性。

25、采用中性水作為聚氨酯發(fā)泡材料的發(fā)泡劑，較其他化學發(fā)泡劑，中性水發(fā)泡不僅綠色環(huán)保，而且泡沫均勻、穩(wěn)定性高，與其他組分混合后，制得的聚氨酯發(fā)泡材料的強度優(yōu)異。

技術(shù)特征：

1.一種高強度聚氨酯發(fā)泡材料，其特征在于，包括以下重量份的組分：聚醚多元醇50~70份、異氰酸酯50~75份、中性水1~4份、填料6~12份、催化劑1~2份、泡沫穩(wěn)定劑1~1.5份、擴鏈劑2~4份、抗氧劑0.5~1.5份；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強度聚氨酯發(fā)泡材料，其特征在于，所述硅酸鋯和所述鈦酸鍶鋇的質(zhì)量比為5:3~5。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強度聚氨酯發(fā)泡材料，其特征在于，所述催化劑包括胺類催化劑和/或錫類催化劑；

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強度聚氨酯發(fā)泡材料，其特征在于，所述填料為咪唑乙醇改性填料。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高強度聚氨酯發(fā)泡材料，其特征在于，所述咪唑乙醇改性填料的制備方法，包括以下步驟：將咪唑乙醇溶解后與硅酸鋯、鈦酸鍶鋇進行混合，干燥，得到咪唑乙醇改性填料。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種高強度聚氨酯發(fā)泡材料，其特征在于，所述咪唑乙醇和硅酸鋯的質(zhì)量比為1:7~9。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種高強度聚氨酯發(fā)泡材料，其特征在于，所述混合的溫度為35~45℃，時間為40~60min；

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強度聚氨酯發(fā)泡材料，其特征在于，所述硅酸鋯的粒徑為1~3μm；所述鈦酸鍶鋇的為3~6μm。

9.根據(jù)權(quán)利要求1~8任意一項所述的一種高強度聚氨酯發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種高強度聚氨酯發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于，步驟s1中，所述混合的時間為25~35s，轉(zhuǎn)速為1000~1500r/min；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，提出了一種高強度聚氨酯發(fā)泡材料及其制備方法，高強度聚氨酯發(fā)泡材料，包括以下重量份的組分：聚醚多元醇50~70份、異氰酸酯50~75份、中性水1~4份、填料6~12份、催化劑1~2份、泡沫穩(wěn)定劑1~1.5份、擴鏈劑2~4份、抗氧劑0.5~1.5份；填料包括質(zhì)量比為1:9~9:1的硅酸鋯、鈦酸鍶鋇。通過上述技術(shù)方案，解決了相關(guān)技術(shù)中的聚氨酯發(fā)泡材料的強度和耐磨性較差的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：楊京學,宮海峰,李彥生,李慧芬
受保護的技術(shù)使用者：河北雄沃防火科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2