一種耐熱阻尼增強(qiáng)改性tpu復(fù)合材料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及TPU復(fù)合材料領(lǐng)域，特別是涉及一種耐熱阻尼增強(qiáng)改性TPU復(fù)合材料。
【背景技術(shù)】
[0002]熱塑性聚氨酯(TPU)具有獨(dú)特的微相分離結(jié)構(gòu)，模量和強(qiáng)度高，密度較小，易于澆注，與金屬的粘合性能良好，同時(shí)具有較好的加工性能，在國(guó)防、民用工業(yè)等方面得到廣泛應(yīng)用。但TPU的耐熱性和阻尼性欠佳，限制了其進(jìn)一步應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種耐熱阻尼增強(qiáng)改性TPU復(fù)合材料。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是:提供一種耐熱阻尼增強(qiáng)改性TPU復(fù)合材料，包括如下重量份組分:TPU顆粒100份、受阻酚1?3份、改性石墨烯0.5?1份、耐熱復(fù)合填料30?40份；其中，所述耐熱復(fù)合填料為硅藻土和蒙脫土的混合物。
[0005]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述硅藻土和蒙脫土的混合質(zhì)量比為3?5:2?3。
[0006]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述改性石墨烯為熱還原石墨烯。
[0007]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述熱還原石墨烯的制備方法為:在惰性氣體氛圍下，于900?1000°C的馬弗爐中燒結(jié)20?30s，然后在惰性氣體氛圍下隨爐冷卻至室溫。
[0008]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述硅藻土和蒙脫土為硅烷改性硅藻土和蒙脫土。
[0009]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明一種耐熱阻尼增強(qiáng)改性TPU復(fù)合材料通過合理的配方設(shè)計(jì)，有效改善了各組分與基體TPU之間的分散性，所制備的復(fù)合材料的阻尼性能提高，同時(shí)耐熱性和力學(xué)性能均得到改善，綜合性能優(yōu)異，有助于進(jìn)一步擴(kuò)大TPU材料的應(yīng)用領(lǐng)域。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。
[0011]本發(fā)明實(shí)施例包括:
實(shí)施例1
一種耐熱阻尼增強(qiáng)改性TPU復(fù)合材料，包括如下重量份組分:TPU顆粒100份、受阻酚1份、改性石墨烯1份、耐熱復(fù)合填料30份。
[0012]其中，所述改性石墨烯為熱還原石墨烯，制備方法為:在惰性氣體氛圍下，于900 °C的馬弗爐中燒結(jié)30s，然后在惰性氣體氛圍下隨爐冷卻至室溫。
[0013]所述耐熱復(fù)合填料為硅烷改性的硅藻土和蒙脫土的混合物，其混合質(zhì)量比為3:
2;改性方法為:將娃藻土和蒙脫土按比例加入高速混合機(jī)中攪拌2?3min至混勾，然后分三次加入用環(huán)己烷稀釋的硅烷偶聯(lián)劑，其中，硅烷偶聯(lián)劑的用量為所述硅藻土和蒙脫土總重量的1/10，所述硅烷偶聯(lián)劑和環(huán)己烷按1:50的質(zhì)量比例進(jìn)行稀釋；當(dāng)所有的偶聯(lián)劑加入完后，進(jìn)行偶聯(lián)處理，具體為先在50°C下，以400r/min的速率攪拌lh，使硅藻土和蒙脫土與偶聯(lián)劑充分混合并進(jìn)行偶聯(lián)處理，然后再在80°C下，以800r/min的速率高速攪拌20min，一方面有助于進(jìn)一步混合和偶聯(lián)處理，另一方面使得環(huán)己烷充分揮發(fā)。
[0014]上述耐熱阻尼增強(qiáng)改性TPU復(fù)合材料的制備方法為:
向密煉機(jī)中加入50重量份的TPU顆粒和1重量份的熱還原石墨烯，在100°C，50r/min的轉(zhuǎn)速下密煉混合3min，得到一次混合基料；再向密煉機(jī)中加入50重量份的TPU顆粒，使其與所述一次混合基料在相同的條件下密煉混合3min，得二次混合劑料；然后再向密煉機(jī)中加入1重量份受阻酚和30重量份硅烷偶聯(lián)改性的硅藻土和蒙脫土，密煉混合5min后出料；將密煉后的混合物料用雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，擠出機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速為100 r/min，擠出溫度范圍為200?225°C ;將得到的粒料在50r/min的螺桿轉(zhuǎn)速，200?225°C的注塑溫度下注塑成型，得到所述耐熱阻尼增強(qiáng)改性TPU復(fù)合材料。
[0015]實(shí)施例2
一種耐熱阻尼增強(qiáng)改性TPU復(fù)合材料，包括如下重量份組分:TPU顆粒100份、受阻酚3份、改性石墨烯0.5份、耐熱復(fù)合填料40份。
[0016]其中，所述改性石墨烯為熱還原石墨烯，制備方法為:在惰性氣體氛圍下，于1000 °C的馬弗爐中燒結(jié)20s，然后在惰性氣體氛圍下隨爐冷卻至室溫。
[0017]所述耐熱復(fù)合填料為硅烷改性的硅藻土和蒙脫土的混合物，其混合質(zhì)量比為5:
3;改性方法為:將娃藻土和蒙脫土按比例加入高速混合機(jī)中攪拌2?3min至混勾，然后分三次加入用環(huán)己烷稀釋的硅烷偶聯(lián)劑，其中，硅烷偶聯(lián)劑的用量為所述硅藻土和蒙脫土總重量的1/10，所述硅烷偶聯(lián)劑和環(huán)己烷按1: 100的質(zhì)量比例進(jìn)行稀釋；當(dāng)所有的偶聯(lián)劑加入完后，進(jìn)行偶聯(lián)處理，具體為先在30°C下，以600r/min的速率攪拌2h，使硅藻土和蒙脫土與偶聯(lián)劑充分混合并進(jìn)行偶聯(lián)處理，然后再在60°C下，以lOOOr/min的速率高速攪拌40min，一方面有助于進(jìn)一步混合和偶聯(lián)處理，另一方面使得環(huán)己烷充分揮發(fā)。
[0018]上述耐熱阻尼增強(qiáng)改性TPU復(fù)合材料的制備方法為:
向密煉機(jī)中加入50重量份的TPU顆粒和0.5重量份的熱還原石墨烯，在80°C，150r/min的轉(zhuǎn)速下密煉混合5min，得到一次混合基料；再向密煉機(jī)中加入50重量份的TPU顆粒，使其與所述一次混合基料在相同的條件下密煉混合5min，得二次混合劑料；然后再向密煉機(jī)中加入3重量份受阻酚和40重量份硅烷偶聯(lián)改性的硅藻土和蒙脫土，密煉混合5?lOmin后出料；將密煉后的混合物料用雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，擠出機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速為120r/min，擠出溫度范圍為200?225°C ;將得到的粒料在70r/min的螺桿轉(zhuǎn)速，200?225°C的注塑溫度下注塑成型，得到所述耐熱阻尼增強(qiáng)改性TPU復(fù)合材料。
[0019]上述耐熱阻尼增強(qiáng)改性TPU復(fù)合材料失重30%時(shí)的熱分解溫度為359?362°C，與純TPU材料相比，其損耗鋒向高溫方向移動(dòng)，力學(xué)綜合性能提高20?23%。
[0020]以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種耐熱阻尼增強(qiáng)改性TPU復(fù)合材料，其特征在于，包括如下重量份組分:TPU顆粒100份、受阻酚1?3份、改性石墨烯0.5?1份、耐熱復(fù)合填料30?40份；其中，所述耐熱復(fù)合填料為硅藻土和蒙脫土的混合物。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐熱阻尼增強(qiáng)改性TPU復(fù)合材料，其特征在于，所述硅藻土和蒙脫土的混合質(zhì)量比為3?5:2?3。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐熱阻尼增強(qiáng)改性TPU復(fù)合材料，其特征在于，所述改性石墨烯為熱還原石墨烯。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的耐熱阻尼增強(qiáng)改性TPU復(fù)合材料，其特征在于，所述熱還原石墨烯的制備方法為:在惰性氣體氛圍下，于900?1000°C的馬弗爐中燒結(jié)20?30s，然后在惰性氣體氛圍下隨爐冷卻至室溫。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的耐熱阻尼增強(qiáng)改性TPU復(fù)合材料，其特征在于，所述硅藻土和蒙脫土為硅烷改性硅藻土和蒙脫土。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種耐熱阻尼增強(qiáng)改性TPU復(fù)合材料，包括如下重量份組分：TPU顆粒100份、受阻酚1～3份、改性石墨烯0.5～1份、耐熱復(fù)合填料30～40份；其中，所述耐熱復(fù)合填料為硅藻土和蒙脫土的混合物。本發(fā)明一種耐熱阻尼增強(qiáng)改性TPU復(fù)合材料通過合理的配方設(shè)計(jì)，有效改善了各組分與基體TPU之間的分散性，所制備的復(fù)合材料的阻尼性能提高，同時(shí)耐熱性和力學(xué)性能均得到改善，綜合性能優(yōu)異，有助于進(jìn)一步擴(kuò)大TPU材料的應(yīng)用領(lǐng)域。
【IPC分類】C08K13/06, C08L75/04, C08K5/13, C08K3/34, C08K3/04
【公開號(hào)】CN105315653
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510747787
【發(fā)明人】孫書衛(wèi)
【申請(qǐng)人】蘇州瑞高新材料有限公司
【公開日】2016年2月10日
【申請(qǐng)日】2015年11月6日