[發(fā)明專利]一種改性玄武巖纖維/聚氨酯發(fā)泡材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910586028.0
• 申請(qǐng)日: 2019-07-01
• 公開（公告）號(hào): CN110387023B
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧富泉;耿新柱;魏小紅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江溫州輕工研究院;陜西科技大學(xué)
• 主分類號(hào): C08G18/42
• 分類號(hào): C08G18/42;C08G18/10;C08G18/72;C08K3/34;C08K7/00;C08K7/10;C08K9/02;C08G101/00
• 代理公司: 北京陽光天下知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11671
• 代理人: 趙飛

本發(fā)明公開了一種改性玄武巖纖維/聚氨酯發(fā)泡材料及其制備方法，將聚酯多元醇、二異氰酸酯、改性玄武巖纖維混合得到聚氨酯預(yù)聚體；將聚氨酯預(yù)聚體、水、泡沫穩(wěn)定劑、促進(jìn)劑、催化劑混合，再加入二異氰酸酯，經(jīng)混合攪拌、熱處理得到改性玄武巖纖維/聚氨酯發(fā)泡材料；其中，改性玄武巖纖維的改性方法：將累托石和玄武巖纖維分別用酸液、堿液浸漬處理，得到累托石預(yù)處理品和玄武巖纖維預(yù)處理品；托石預(yù)處理品加水配制成累托石預(yù)處理液；玄武巖纖維預(yù)處理品加入至累托石預(yù)處理液中，經(jīng)熱處理后再于真空管式爐中燒結(jié)處理，得到改性玄武巖纖維。本發(fā)明制備改性玄武巖纖維/聚氨酯發(fā)泡材料的方法簡(jiǎn)便、易于操作、適宜規(guī)模化量產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高分子化合物的組合物領(lǐng)域，具體涉及一種改性玄武巖纖維/聚氨酯發(fā)泡材料及其制備方法。

背景技術(shù)

聚氨酯材料具有優(yōu)良的柔曲性、回彈性、尺寸穩(wěn)定性以及較高的耐磨耐曲撓等機(jī)械性能，是近年來鞋底材料的優(yōu)良選擇。聚氨酯鞋底材料分為加密聚氨酯鞋底材料和發(fā)泡聚氨酯鞋底材料兩種。其中，發(fā)泡聚氨酯鞋底材料的密度較低、質(zhì)量較輕、手感柔軟、防滑防震、穿著舒適、成本較低，是極具發(fā)展前景的鞋底材料。但是，由于材料本身的局限，發(fā)泡聚氨酯鞋底材料仍然不可避免地存在耐磨性能差、耐穿性能差能缺陷。需要對(duì)發(fā)泡聚氨酯鞋底材料進(jìn)行增強(qiáng)增韌處理，以提高聚氨酯發(fā)泡鞋底材料的產(chǎn)品性能和使用壽命。

目前，對(duì)聚氨酯鞋底材料的增強(qiáng)增韌處理方法包括：(1)采用無機(jī)纖維、金屬纖維增韌改性聚氨酯鞋底材料；(2)采用其他橡膠材料與聚氨酯材料復(fù)合而成新型聚氨酯鞋底材料；(3)采用合金材料增韌改性聚氨酯鞋底材料；(4)粉體材料增韌改性聚氨酯鞋底材料。

玄武巖纖維是玄武巖石料在1450℃～1500℃熔融后，通過鉑銠合金拉絲漏板高速拉制而成的連續(xù)纖維。玄武巖連續(xù)纖維不僅強(qiáng)度高，而且還具有電絕緣、耐腐蝕、耐高溫等多種優(yōu)異性能，有望作為纖維增強(qiáng)材料在鞋底材料改性處理中大顯身手。但是玄武巖纖維的表面較為光滑、表面能較低，直接改性鞋底材料其相容性較差，改性后產(chǎn)品性能提升有限，需要提高玄武巖纖維與聚氨酯鞋底材料的產(chǎn)品相容性，促進(jìn)聚氨酯鞋底材料產(chǎn)品性能大幅度提升。

累托石是由二八面體云母和二八面體蒙托石組成的1:1規(guī)則間層礦物，其晶體結(jié)構(gòu)由類云母單元層和類蒙托石單元層有規(guī)則地交替堆垛而成。蒙托石層具有永久性的負(fù)電荷，層間可吸附交換陽離子，具有陽離子交換和易膨脹的特性；云母層使累托石具有高的熱穩(wěn)定性及耐高溫性能。將累托石運(yùn)用于復(fù)合改性聚氨酯材料時(shí)，可作為增強(qiáng)材料，有效改善聚氨酯材料的機(jī)械強(qiáng)度、彈性模量、尺寸穩(wěn)定性和阻燃性能，進(jìn)一步促進(jìn)聚氨酯發(fā)泡鞋底材料的產(chǎn)品性能。但是單純累托石改性聚氨酯材料，其性能增強(qiáng)水平提升有限。

目前，將累托石、玄武巖纖維運(yùn)用于改性聚氨酯發(fā)泡材料的研究還很少見，但二者具備良好的增強(qiáng)增韌前景，極具研究和市場(chǎng)前景。

中國(guó)專利CN201610037708.3公開了一種防刺穿聚氨酯鞋底材料的制備方法，其步驟如下：(1)將氯化鋁、鋁粉加入去離子水，加熱，恒溫水浴回流，過濾后加入硝酸鐵，磁力攪拌，冷卻后加入醋酸和PVP，磁力攪拌，加熱，旋蒸濃縮成溶膠；(2)將溶膠離心紡絲，得到凝膠纖維，干燥，移至箱式爐中熱處理，得到復(fù)合纖維；(3)將多元醇、催化劑、勻泡劑、發(fā)泡劑、發(fā)泡助劑、復(fù)合纖維混合，加熱，真空脫水，超聲分散，加入異氰酸酯后超聲分散，反應(yīng)，得到預(yù)聚體；(4)將預(yù)聚體預(yù)熱，加入擴(kuò)鏈劑混合后立即倒入模具中，放入平板硫化機(jī)硫化，脫模后放入烘箱中硫化，熟化，得到防刺穿聚氨酯鞋底材料。該專利制得的復(fù)合纖維與聚合物相容性較差，其機(jī)械性能提升有限。

中國(guó)專利CN201711437271.3公開了一種聚氨酯鞋底及其制備方法，,聚氨酯鞋底包括A組分、B組分和C組分；A組分包括如下組分：聚酯多元醇；擴(kuò)鏈劑；催化劑；發(fā)泡劑；勻泡劑；B組分包括如下組分：異氰酸酯；聚己二酸乙二醇二乙二醇甘油酯；C組分包括如下組分：微孔硅酸鈣；改性玉米秸稈纖維。該發(fā)明采用無機(jī)粉體和植物纖維作為增強(qiáng)材料增強(qiáng)聚氨酯材料，其機(jī)械性能提升有限。