[發(fā)明專利]碳纖維增強的聚氨酯發(fā)泡塑料及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110383199.7
• 申請日: 2011-11-28
• 公開（公告）號: CN102558495A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設計）人: 費近峰
• 申請（專利權）人: 吳江明峰聚氨酯制品有限公司
• 主分類號: C08G18/76
• 分類號: C08G18/76;C08G18/48;C08G18/24;C08K7/06;C08K3/04;C08K3/22;C08K5/521;C08J9/14
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 李紀昌

技術領域

????本發(fā)明涉及一種碳纖維增強的聚氨酯材料，屬于塑料領域。?

背景技術

?聚氨酯發(fā)泡塑料經常用來做包裝類材料，但純泡沫材料的壓縮強度、壓縮模量、沖擊強度和損耗因子很難同時達標，需要采用其他來改性、增強的方法以提高材料的有關性能。?

發(fā)明內容

為了克服現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的是提供一種碳纖維增強的聚氨酯發(fā)泡塑料。?

為解決上述技術問題，本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的?

一種碳纖維增強的硬質聚氨酯泡沫塑料，其特征在于包括以下組份：

A料：聚醚多元醇100份、阻燃劑5-15份、發(fā)泡劑7-15份、泡沫穩(wěn)定劑1.5-2.5份、碳纖維5-15份、催化劑1.5-2.5份、水0.01-0.15份、環(huán)氧樹脂；

B料：異氰酸酯，粗MDI，指數(shù)為100-105，20-30份；

所述的阻燃劑是氫氧化鋁與磷酸三氯丙酯的混合物；

發(fā)泡劑是CFC-11或者雜戊烷；

催化劑為叔銨鹽類催化劑與有機錫的混合物，如三乙醇胺：氧化錫=0.1-0.5：0.7-1.0；

泡沫穩(wěn)定劑為有機硅酮類，如硅油。

制備方法如下：是先將碳纖維與環(huán)氧樹脂混煉，混合均勻，形成類似球狀的碳纖維，然后將碳纖維與A料、B料混合后一次澆注成型。?

本發(fā)明有以下積極的效果：?

催化劑雙（二甲氨基乙基）醚有利于發(fā)泡反應，增加物料流動性，M50能夠縮短脫模時間，延遲起發(fā)時間并使凝膠后的泡沫快速固化，提高制品的表面性能和制品強度。

發(fā)泡劑是CFC-11或者雜戊烷，泡沫體的閉孔率和強度等指標都較好，且雜戊烷能在自然環(huán)境下分解，且價格實惠。?

有機硅酮類泡沫穩(wěn)定劑能夠降低各組份的表面張力，增加各組份的互溶性，助于氣泡的形成以及泡孔大小的控制，防止泡孔的崩塌，當用量低于1.5時，泡孔較粗，泡沫塊明顯分節(jié)，上部密實而下部疏松，當高于2.5時，泡孔很細，泡沫發(fā)軟。?

增加碳纖維后，沖擊強度明顯提高，同時泡沫體的壓縮模量基本保持不變，碳纖維用量大于15份后，產品中出現(xiàn)成團的碳纖維和大的氣泡，致使泡沫體的力學性能下降。?

本發(fā)明制備的聚氨酯材料密度在0.49g·cm^-3，壓縮模量為550MPa，沖擊強度為1.5kJ·m^-2，實現(xiàn)密度、壓縮模量、沖擊強度等理化參數(shù)的同時達標。?

附圖說明

圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。?

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本發(fā)明做進一步的詳細說明。?

本發(fā)明所涉及到的比例以及含量單位均采用重量為單位，即重量比，重量份。?

以下實施例所采用的材料介紹如下：?

????短切碳纖維?長度為3mm，拉伸強度為0.4-0.6CPa，購自鞍山東亞碳纖維有限公司；聚醚多元醇、環(huán)氧樹脂購自天津有機化工實驗廠；阻燃劑?、發(fā)泡劑、泡沫穩(wěn)定劑、催化劑、異氰酸酯均購自北京東盛富田聚氨酯有限公司。

實施例1?

一種碳纖維增強的硬質聚氨酯泡沫塑料，包括以下組份：

A料：聚醚多元醇100份、阻燃劑5份、發(fā)泡劑7份、泡沫穩(wěn)定劑1.5份、碳纖維5份、催化劑1.5份、水0.01份、環(huán)氧樹脂?5份；

B料：異氰酸酯，粗MDI，指數(shù)為100-105，20份；

所述的阻燃劑是氫氧化鋁與磷酸三氯丙酯的混合物；發(fā)泡劑是雜戊烷；催化劑為三乙醇胺：氧化錫=0.1：0.7的混合物；泡沫穩(wěn)定劑為硅油。

制備方法如下：是先將碳纖維與環(huán)氧樹脂混煉，混合均勻，形成類似球狀的碳纖維，然后將碳纖維與A料、B料混合后一次澆注成型。?

實施例2?

一種碳纖維增強的硬質聚氨酯泡沫塑料，包括以下組份：

A料：聚醚多元醇100份、阻燃劑15份、發(fā)泡劑15份、泡沫穩(wěn)定劑2.5份、碳纖維15份、催化劑2.5份、水0.15份、環(huán)氧樹脂2份；

B料：異氰酸酯，粗MDI，指數(shù)為100-105，30份；

所述的阻燃劑是氫氧化鋁與磷酸三氯丙酯的混合物；發(fā)泡劑是CFC-11；催化劑為三乙醇胺：氧化錫=0.5：1.0；泡沫穩(wěn)定劑為硅油。

制備方法如下：是先將碳纖維與環(huán)氧樹脂混煉，混合均勻，形成類似球狀的碳纖維，然后將碳纖維與A料、B料混合后一次澆注成型。?

實施例3?

一種碳纖維增強的硬質聚氨酯泡沫塑料，包括以下組份：