[發明專利]一種耐撕裂緩沖材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201711410452.7
• 申請日: 2017-12-23
• 公開（公告）號: CN108034040B
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 鄭春柏;魏巍;沃伊切赫斯坦尼斯瓦夫.古托夫斯基;王小剛;王博偉
• 申請（專利權）人: 廣東互典緩沖材料技術有限公司
• 主分類號: C08G18/76
• 分類號: C08G18/76;C08G18/66;C08G18/48;C08G18/32;C08K9/04;C08K7/24;C08J9/08;C08G101/00
• 代理公司: 廣東廣信君達律師事務所 44329
• 代理人: 張燕玲

本發明屬于功能材料領域，公開了一種耐撕裂緩沖材料及其制備方法和應用。所述緩沖材料按照原料重量計包括：5?30份碳納米管基聚醚多元醇、100份聚醚Voranol 3010、3份水、1份硅油2370、0.3份質量份數33％的三乙烯二胺溶液、0.12份辛酸亞錫和41份TDI80/20。將上述物質的混合后在60℃下發泡，制得耐撕裂緩沖材料。本發明是將碳納米管表面有機官能化而合成系列碳納米管基聚醚多元醇，該改性后的碳納米管可以大量填充到緩沖材料的體系里，從而制備出抗撕裂性能優良的緩沖材料。

技術領域

本發明屬于功能材料領域，特別涉及一種耐撕裂緩沖材料及其制備方法和應用。

背景技術

隨著人們生活水平的不斷提高以及對生活舒適度的不斷追求，緩沖材料(也稱慢回彈泡沫塑料或者黏彈性聚氨酯泡沫塑料)的使用范圍逐年拓寬，用量也有較快的增長。緩沖材料最初由美國太空總署(NASA)于上世紀六十年代研發，主要是為了緩解宇航員所承受的壓力，保護宇航員的脊椎，特別是航天飛機在返回和離開地面時宇航員所承受的壓力。瑞典Fager dala公司將其二次開發為民用(醫用)產品，最先在醫療急救、監護系統中推廣應用，繼而在日本等注重健康的發達國家迅速普及。緩沖材料在我國的應用長期以來處于空白狀態，近年來隨著我國經濟快速增長對高品質材料的需求，緩沖材料在家具、汽車配件、鞋材、運動器材、醫療器械等領域得到了廣泛的應用。

緩沖材料在其各個應用領域內的優異性能表現，均源于其材料特殊的黏彈特性，即材料在受到壓力沖擊時，既發生了滿足胡克定律的彈性形變，也同時發生不可恢復的塑性變形，也就是說，緩沖材料的變形是這兩種變形的有機組合。塑性變形會消耗掉大部分的沖擊能，而彈性變形部分所蓄積的部分能量，能在外力撤除后讓緩沖材料慢慢恢復到受壓前的形狀。本質上就是材料在壓力的作用下，分子結構會發生“流動”移位，變形來貼合施壓面輪廓，將支撐點擴散至整個接觸面，使壓力得以在整個接觸面上分散。這個特點也被稱為緩沖材料的“壓力均勻分散特性”。根據其作用原理，緩沖材料性能的原理很大程度上取決于材料內部的交聯網絡結構、泡孔大小以及均一性等方面。

目前緩沖材料在長期使用時存在著抗撕裂性能不足的問題，已經嚴重影響了材料的使用壽命。有研究表明，向緩沖材料添加納米顆粒或者納米纖維填料尤其是碳納米管可提高材料的抗撕裂性能。但同時由于納米填料的表面積過大使得其在材料體系中易于聚集而難以達到使用效果。

發明內容

為了克服現有技術的缺點和不足之處，本發明的首要目的在于提供一種耐撕裂緩沖材料。

本發明的另一目的在于提供一種上述耐撕裂緩沖材料的制備方法。該方法是將碳納米管表面有機官能化而合成系列碳納米管基聚醚多元醇，該改性后的碳納米管可以大量填充到緩沖材料的體系里，從而制備出抗撕裂性能優良的緩沖材料。

本發明的再一目的在于提供一種耐撕裂緩沖材料的應用。

本發明的目的通過下述技術方案來實現：

一種耐撕裂緩沖材料，該緩沖材料由以下按重量份數計的原料制備而成：

所述TDI80/20即為80％質量百分含量的2,4-甲苯二異氰酸酯和20％質量百分含量的2,6-甲苯二異氰酸酯的混合物。

所述碳納米管基聚醚多元醇的合成方法包括如下步驟：

(1)酰氯化反應：稱取15g羧基化碳納米管，加入300mL SOCl₂與5mLDMF中，在70℃條件下攪拌反應24h；冷卻至室溫后，將反應產物在N₂保護下用無水THF洗滌過濾，直到溶液澄清；用N₂吹干后將產物置于烘箱中，烘干并研磨得到黑色粉末狀酰氯化碳納米管；