專(zhuān)利名稱(chēng)：：聚氨酯增韌鑄型尼龍復(fù)合材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種聚氨酯增靭鑄型尼龍復(fù)合材料的制備方法。
背景技術(shù)：
：鑄型尼龍(即MC尼龍)是在常壓下將熔融的原料己內(nèi)酰胺單體用強(qiáng)堿性的物質(zhì)作催化劑，與活化劑等助劑一起，直接注入預(yù)熱到一定溫度的模具中，物料在模具內(nèi)很快的進(jìn)行聚合反應(yīng)，凝結(jié)成堅(jiān)韌的固體壞件。鑄型尼龍聚合度高，分子量與結(jié)晶度大，具有比其它工程塑料更優(yōu)良的性能，被廣泛用來(lái)制造耐磨減摩零件，特別適用于制造注塑成型和壓制成型無(wú)法解決的大型制品。在許多領(lǐng)域中正逐歩替代銅、鋁、鋼鐵等多種金屬材料。但其具有的高結(jié)品度，使材料呈現(xiàn)較大的脆性，尤其是在低溫條件下易脆裂，從而使其應(yīng)用領(lǐng)域受到一定的限制。早期的共聚改性是己內(nèi)酰胺與十二內(nèi)酰胺的共聚合，以改進(jìn)材料的韌性。目前發(fā)展較快的則是改變鏈段的分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行嵌段共聚合，如引入聚醚、聚酯或聚稀烴作為軟鏈段生成尼龍嵌段共聚物，以達(dá)到化學(xué)改性的目的。從而丌發(fā)材料潛能，擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提出一種聚氨酯增韌鑄型尼龍復(fù)合材料的制備方法。一種聚氨酯增韌鑄型尼龍復(fù)合材料的制備方法，其特征在于該方法依次包括以下歩驟A、異氰酸根封端的聚氨酯預(yù)聚體制備將聚四氫呋喃醚(簡(jiǎn)稱(chēng)PTMG)以質(zhì)量份數(shù)稱(chēng)量100份，并在100。C15(TC，0.010.1Pa氣壓下脫水3060min，得到處理好的聚四氫呋喃醚；將處理好的聚四氫呋喃醚加熱到50100°C，加入1638份將甲苯二異氰酸酯(簡(jiǎn)稱(chēng)TDI)進(jìn)行聚合反應(yīng)，反應(yīng)120240min,得到異氰酸根封端的聚氨酯預(yù)聚體；B、將己內(nèi)酰胺單體稱(chēng)量200份，分出二分之一放入容器內(nèi)加熱至1101WC，使物料熔化，抽真空脫水至無(wú)水份流出，真空度為10—'10—3Pa;將脫水己內(nèi)酰胺液體100份與聚氨酯預(yù)聚體1040份混合，并在120。C130。C加熱抽真空20min，然后升溫至14(TC備用，簡(jiǎn)稱(chēng)為a組分；C、未脫水己內(nèi)酰胺單體IOO份放入容器內(nèi)加熱至100130°C，使物料熔化，抽真空脫水，真空度為10—'l(T^Pa打開(kāi)閥門(mén)解除真空，加入0.20.5份催化劑氫氧化鈉或甲醇鈉，并在12(TC13CTC加熱抽真空20min，然后升溫至140°C備用，簡(jiǎn)稱(chēng)為b組分；D、將a組分和b組分混合均勻，澆注到己預(yù)熱至16017(TC的模具中，保溫30min后脫模，得到聚氨酯增韌鑄型尼龍復(fù)合材料。本發(fā)明所用的聚四氫呋喃醚是二官能度的聚四氫呋喃，分子量5002000。本發(fā)明聚氨酯預(yù)聚體，其自由異氰酸根含量為3%10%。本發(fā)明所用的聚氨酯預(yù)聚體為二官能度的甲苯二異氰酸酯或4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯。本發(fā)明制備的復(fù)合材料，其主要性能特點(diǎn)是機(jī)械強(qiáng)度有所提高，拉伸斷裂伸長(zhǎng)率隨聚氨酯預(yù)聚體用量的增加而增大，沖擊強(qiáng)度隨聚氨酯預(yù)聚體用量的增加而增大，摩擦學(xué)性能和抗靜電性能有了明顯改善。復(fù)合材料不僅具有鑄型尼龍的良好性能特點(diǎn)，而且具有較高的機(jī)械強(qiáng)度等力學(xué)性能，摩擦學(xué)性能和抗靜電性能也得到提高。從而能用此復(fù)合材料制備出應(yīng)用范圍更廣的制件。具體實(shí)施例方式實(shí)施例1(1)異氰酸根封端的聚氨酯預(yù)聚體的制備A)將聚四氫呋喃醚(簡(jiǎn)稱(chēng)PTMG)以質(zhì)量份數(shù)稱(chēng)量(以下都以質(zhì)量份數(shù)計(jì))IOO份，并在10(TC150。C，0.010.1Pa氣壓下脫水3060min。得到處理好的聚醚，備用；B)將甲苯二異氰酸酯(簡(jiǎn)稱(chēng)TD]:)稱(chēng)量16份，備用；C)將處理好的PTMG加熱到70°C，加入計(jì)量的TDI進(jìn)行聚合反應(yīng)，反應(yīng)120240min，得到異氰酸根封端的聚氨酯預(yù)聚體，其自由異氰酸根含量為3%。備用；(2)將己內(nèi)酰胺單體稱(chēng)量200份，分出二分之一放入容器內(nèi)加熱至12(TC左右，使物料熔化，抽真空脫水至無(wú)水份流出，真空度為1(T110—3Pa。備用；(3)將(2)脫水己內(nèi)酰胺液體100份與聚氨酯預(yù)聚體10份混合，并在120°C13(TC加熱抽真空20min。然后升溫至14(TC備用。(簡(jiǎn)稱(chēng)為A組分)；(4)將(2)中未脫水己內(nèi)酰胺單體l()O份放入容器內(nèi)加熱至12(TC左右，使物料熔化，抽真空脫水，真空度為1(T'10-spa打開(kāi)閥門(mén)解除真空，加入0.2份催化劑氫氧化鈉，并在120。C130。C加熱抽真空20min。然后升溫至140'C備用。(簡(jiǎn)稱(chēng)為B組分)；(5)將(3)A、(4)B兩組分混合均勻，迅速澆注到己預(yù)熱至165。C的模具中，保溫30min后脫模，即為本發(fā)明的聚氨酯增韌鑄型尼龍復(fù)合材料。其性能見(jiàn)表一2以下實(shí)施例工藝同實(shí)施例1，性能見(jiàn)表—2，配方用量如下表一l所示表一l:實(shí)施例配方(單位質(zhì)量份數(shù))<table>complextableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>表—2:實(shí)施例性能<table>complextableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>注摩擦磨損采用MM—200型試驗(yàn)機(jī)在干摩擦狀態(tài)，加載200N，試驗(yàn)時(shí)間60分鐘。對(duì)偶采用45#鋼環(huán)，直徑40mm;表面電阻采用高阻計(jì)，電壓1000伏，樣品為厚度5mm的直徑100mm的圓片。權(quán)利要求1、一種聚氨酯增韌鑄型尼龍復(fù)合材料的制備方法，其特征在于該方法依次包括以下步驟A、異氰酸根封端的聚氨酯預(yù)聚體制備將聚四氫呋喃醚以質(zhì)量份數(shù)稱(chēng)量100份，并在100℃～150℃，0.01～0.1Pa氣壓下脫水30～60min，得到處理好的聚四氫呋喃醚；將處理好的聚四氫呋喃醚加熱到50～100℃，加入16～38份將甲苯二異氰酸酯進(jìn)行聚合反應(yīng)，反應(yīng)120～240min，得到異氰酸根封端的聚氨酯預(yù)聚體；B、將己內(nèi)酰胺單體稱(chēng)量200份，分出二分之一放入容器內(nèi)加熱至110～130℃，使物料熔化，抽真空脫水至無(wú)水份流出，真空度為10-1～10-3Pa；將脫水己內(nèi)酰胺液體100份與聚氨酯預(yù)聚體10～40份混合，并在120℃～130℃加熱抽真空20min，然后升溫至140℃?zhèn)溆茫?jiǎn)稱(chēng)為a組分；C、未脫水己內(nèi)酰胺單體100份放入容器內(nèi)加熱至100～130℃，使物料熔化，抽真空脫水，真空度為10-1～10-3Pa打開(kāi)閥門(mén)解除真空，加入0.2～0.5份催化劑氫氧化鈉或甲醇鈉，并在120℃～130℃加熱抽真空20min，然后升溫至140℃?zhèn)溆?，?jiǎn)稱(chēng)為b組分；D、將a組分和b組分混合均勻，澆注到已預(yù)熱至160～170℃的模具中，保溫30min后脫模，得到聚氨酯增韌鑄型尼龍復(fù)合材料。2、如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于聚四氫呋喃醚為二官能度的聚四氫呋喃，分子量5002000。3、如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于聚氨酯預(yù)聚體，其自山異氰酸根含量為3%10%。4、如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于聚氨酯預(yù)聚體為二官能度的甲苯二異氰酸酯或4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯。全文摘要本發(fā)明涉及一種聚氨酯增韌鑄型尼龍復(fù)合材料的制備方法。通過(guò)聚氨酯預(yù)聚體、己內(nèi)酰胺等原料進(jìn)行澆注成材料。材料主要性能特點(diǎn)是機(jī)械強(qiáng)度有所提高，拉伸斷裂伸長(zhǎng)率隨聚氨酯預(yù)聚體用量的增加而增大，沖擊強(qiáng)度隨聚氨酯預(yù)聚體用量的增加而增大，摩擦學(xué)性能和抗靜電性能有了明顯改善。文檔編號(hào)C08L77/02GK101195706SQ20061010530公開(kāi)日2008年6月11日申請(qǐng)日期2006年12月9日優(yōu)先權(quán)日2006年12月9日發(fā)明者楊生榮,潘炳力,王宏剛,簡(jiǎn)令奇申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所