本發(fā)明涉及聚氨酯材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種滾輪外圈耐磨損聚氨酯材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

聚氨酯是一種新興的有機(jī)高分子材料，被譽(yù)為“第五大塑料”，因其卓越的性能而被廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)眾多領(lǐng)域。產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域涉及輕工、化工、電子、紡織、醫(yī)療、建筑、建材、汽車、國防、航天、航空等，是應(yīng)用廣泛的高分子材料，主要有聚氨酯泡沫塑料、聚氨酯彈性體、聚氨酯防水材料、聚氨酯涂料、聚氨酯膠黏劑和聚氨酯生物醫(yī)用材料等，聚氨酯具有良好的物理和力學(xué)性能，硬度范圍寬、強(qiáng)度高，具有耐磨、耐油、耐化學(xué)腐蝕、耐撕裂、耐臭氧、耐輻射、吸震能力強(qiáng)、黏合性好、加工方式多樣，在許多工業(yè)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。然而其耐老化性、耐高溫性、表面自由能以及耐沾污性不好，限制了進(jìn)一步的應(yīng)用，為了改善聚氨酯的這些缺陷，賦予聚氨酯材料一些特殊的性能，人們對聚氨酯進(jìn)行了改性研究，而本發(fā)明主要將聚氨酯用于滾輪外圈，這就要求其具有更高的抗壓強(qiáng)度、耐老化等性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種滾輪外圈耐磨損聚氨酯材料及其制備方法。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。

一種滾輪外圈耐磨損聚氨酯材料，它是由下述重量份的原料組成的：

納米二氧化硅9-11、三乙醇胺油酸皂0.6-0.8、三甲基芐基氯化銨2.5-3、硫醇丁基錫0.2-0.8、苯駢三氮唑0.4-0.7、吡啶硫酮鋅1-2、苯胺9-12、過氧化二異丙苯0.07-0.1、硫酸鋁銨1.7-2、十二烷基硫醇2-4、熱塑性聚氨酯彈性體100-120、烯基琥珀酸酐1.3-2、酚醛樹脂1-1.5、高耐磨碳黑4-5、氧化鋅11-13、磷酸三丁酯1.2-1.5、亞麻纖維58-73。

進(jìn)一步地，它是由下述重量份的原料組成的：

納米二氧化硅9.7、三乙醇胺油酸皂0.75、三甲基芐基氯化銨2.8、硫醇丁基錫0.5、苯駢三氮唑0.5、吡啶硫酮鋅1.3、苯胺11、過氧化二異丙苯0.09、硫酸鋁銨1.9、十二烷基硫醇3、熱塑性聚氨酯彈性體113、烯基琥珀酸酐1.45、酚醛樹脂1.4、高耐磨碳黑4.5、氧化鋅12、磷酸三丁酯1.4、亞麻纖維70。

一種滾輪外圈耐磨損聚氨酯材料的制備方法，包括以下步驟：

（1）將上述苯駢三氮唑加入到其重量35-43倍的無水乙醇中，攪拌均勻，升高溫度為70-84℃，保溫?cái)嚢?-6分鐘，加入上述三乙醇胺油酸皂，攪拌至常溫，加入上述石墨粉，攪拌均勻，得醇分散液；

（2）取上述烯基琥珀酸酐，加入到其重量9-13倍的去離子水中，攪拌均勻，升高溫度為65-68℃，加入上述三甲基芐基氯化銨，保溫?cái)嚢?-8分鐘，得氯化銨分散液；

（3）將上述硫酸鋁銨、納米二氧化硅混合，加入到混合料重量57-60倍的去離子水中，升高溫度為43-45℃，加入上述十二烷基硫醇，超聲15-25分鐘，與上述氯化銨分散液混合，攪拌均勻，過濾，將沉淀水洗2-3次，在50-60℃下真空干燥1-2小時(shí)，得改性納米填料；

（4）將上述苯胺加入到醇分散液中，攪拌均勻，通入氮?dú)?，加入上述吡啶硫酮鋅，升高溫度為70-75℃，加入改性納米填料、過氧化二異丙苯，保溫?cái)嚢?0-40分鐘，加入上述硫醇丁基錫，攪拌至常溫，過濾，將沉淀水洗3-4次，常溫干燥，與剩余各原料混合，攪拌均勻，送入擠出機(jī)，熔融擠出，冷卻，即得所述聚氨酯材料。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：

本發(fā)明首先將納米二氧化硅改性后再參與到苯胺的聚合反應(yīng)中，得到聚合物改性的納米材料，然后將其加入到聚氨酯中，可以有效的提高各原料的相容性，增強(qiáng)成品復(fù)合材料的穩(wěn)定性，本發(fā)明的材料還加入了高耐磨碳黑和亞麻纖維，進(jìn)一步提高了成品的耐磨性，本發(fā)明的材料彈性好，抗壓性好，不易損毀，使用壽命長，耐候性好，綜合性能優(yōu)越。

具體實(shí)施方式

以下是本發(fā)明的實(shí)施例一。

一種滾輪外圈耐磨損聚氨酯材料，它是由下述重量份的原料組成的：

納米二氧化硅9、三乙醇胺油酸皂0.6、三甲基芐基氯化銨2.5、硫醇丁基錫0.2、苯駢三氮唑0.4、吡啶硫酮鋅1、苯胺9、過氧化二異丙苯0.07、硫酸鋁銨1.7、十二烷基硫醇2、熱塑性聚氨酯彈性體100、烯基琥珀酸酐1.3、酚醛樹脂1、高耐磨碳黑4、氧化鋅11、磷酸三丁酯1.2、亞麻纖維58。

以下是本發(fā)明的實(shí)施例二。

一種滾輪外圈耐磨損聚氨酯材料，它是由下述重量份的原料組成的：

納米二氧化硅9.7、三乙醇胺油酸皂0.75、三甲基芐基氯化銨2.8、硫醇丁基錫0.5、苯駢三氮唑0.5、吡啶硫酮鋅1.3、苯胺11、過氧化二異丙苯0.09、硫酸鋁銨1.9、十二烷基硫醇3、熱塑性聚氨酯彈性體113、烯基琥珀酸酐1.45、酚醛樹脂1.4、高耐磨碳黑4.5、氧化鋅12、磷酸三丁酯1.4、亞麻纖維70。

以下是本發(fā)明的實(shí)施例三。

一種滾輪外圈耐磨損聚氨酯材料，它是由下述重量份的原料組成的：

納米二氧化硅11、三乙醇胺油酸皂0.8、三甲基芐基氯化銨3、硫醇丁基錫0.8、苯駢三氮唑0.7、吡啶硫酮鋅2、苯胺12、過氧化二異丙苯0.1、硫酸鋁銨2、十二烷基硫醇4、熱塑性聚氨酯彈性體120、烯基琥珀酸酐2、酚醛樹脂1.5、高耐磨碳黑5、氧化鋅13、磷酸三丁酯1.5、亞麻纖維73。

一種滾輪外圈耐磨損聚氨酯材料的制備方法，包括以下步驟：

（1）將上述苯駢三氮唑加入到其重量38倍的無水乙醇中，攪拌均勻，升高溫度為78℃，保溫?cái)嚢?分鐘，加入上述三乙醇胺油酸皂，攪拌至常溫，加入上述石墨粉，攪拌均勻，得醇分散液；

（2）取上述烯基琥珀酸酐，加入到其重量11倍的去離子水中，攪拌均勻，升高溫度為66℃，加入上述三甲基芐基氯化銨，保溫?cái)嚢?分鐘，得氯化銨分散液；

（3）將上述硫酸鋁銨、納米二氧化硅混合，加入到混合料重量58倍的去離子水中，升高溫度為44℃，加入上述十二烷基硫醇，超聲17分鐘，與上述氯化銨分散液混合，攪拌均勻，過濾，將沉淀水洗2次，在60℃下真空干燥1小時(shí)，得改性納米填料；

（4）將上述苯胺加入到醇分散液中，攪拌均勻，通入氮?dú)?，加入上述吡啶硫酮鋅，升高溫度為70℃，加入改性納米填料、過氧化二異丙苯，保溫?cái)嚢?3分鐘，加入上述硫醇丁基錫，攪拌至常溫，過濾，將沉淀水洗3次，常溫干燥，與剩余各原料混合，攪拌均勻，送入擠出機(jī)，熔融擠出，冷卻，即得所述聚氨酯材料。

性能測試：

拉伸強(qiáng)度為23.3MPa，斷裂伸長率為339%，垂直燃燒 (1.6mm) FV-O。