本发明涉及一种聚氨酯和有机改性蛭石复合材料的制备方法。
背景技术：
聚合物和层状硅酸盐复合材料是最近迅速发展起来的新型材料，因其具有常规复合材料所没有的形态和优异性能而引起广泛关注。蛭石作为一种特殊层状结构硅酸盐矿物，其晶体结构由3个基本结构层组成，上下两层为硅氧四面体，中间为硅氢氧铝镁层，层间具有水分子及可交换性阳离子，对制备复合材料不利。为了让聚合物容易进入层间，利用离子交换原理使长链烷基季铵盐进入粘土片层之间，扩张其片层间距、改善层间微环境，使蛭石类粘土内外表面由亲水性转为疏水性，增强片层与聚合物分子链之间亲和性，降低硅酸盐材料表面能，使聚合物单体或分子链更容易插入片层之间。聚氨酯(PU)含有微相分离结构，具有高强度、耐磨等优异综合性能。广泛应用于石油、煤矿等行业领域。采用插层聚合将无机材料引入PU得到复合材料，其物理力学、热、光学、吸水等性能都优于常规复合材料。
技术实现要素：
本发明旨在提出一种聚氨酯和有机改性蛭石复合材料的制备方法。
本发明的技术方案在于：
聚氨酯和有机改性蛭石复合材料的制备方法，包含如下步骤：
（1）制备有机改性蛭石
准确称取10.0 g纳基蛭石，按照1：10的比例加入蒸馏水制浆，按照蛭石的阳离子交换量分别加入DTAB 3.67g、TTAB 4.00 g、CTAB 4.33 g、ODBAC 6.73 g、
1-OTAB 4.66 g、3-OTAB 13.98g、5-OTAB 23.30 g和BTAC 6.40 g，在70～75℃水浴中搅拌2h，冷却抽滤，用去离子水洗涤，然后用电热恒温鼓风干燥箱在110℃下活化2h，制成有机改性蛭石；
（2）制备聚氨酯和有机改性蛭石复合材料
将聚碳酸酯多元醇在110～130℃下真空脱水2 h，备用；
准确称取20.0 g 聚碳酸酯多元醇和加入机改性蛭石于烧杯中，先高速搅拌1h，再超声分散1 h，然后移入三口烧瓶中，在N2保护下加入4.98g 1，4-环己烷二异氰酸酯于75℃反应30 min，降温至70℃，快速搅拌后抽真空30 min，然后倒入模具中，放入真空干燥箱中，110℃固化5 h，取出于室温下放置7 天形成聚氨酯和有机改性蛭石复合材料。
本发明的技术效果在于：
本发明聚氨酯和有机改性蛭石复合材料中有明显的氨基甲酸酯和蛭石特征峰；力学性能有所增加，拉伸强度、硬度都达到了最大值，随着加量继续增加，强度略有所降低。
具体实施方式
聚氨酯和有机改性蛭石复合材料的制备方法，包含如下步骤：
（1）制备有机改性蛭石
准确称取10.0 g纳基蛭石，按照1：10的比例加入蒸馏水制浆，按照蛭石的阳离子交换量分别加入DTAB 3.67g、TTAB 4.00 g、CTAB 4.33 g、ODBAC 6.73 g、
1-OTAB 4.66 g、3-OTAB 13.98g、5-OTAB 23.30 g和BTAC 6.40 g，在70～75℃水浴中搅拌2h，冷却抽滤，用去离子水洗涤，然后用电热恒温鼓风干燥箱在110℃下活化2h，制成有机改性蛭石；
（2）制备聚氨酯和有机改性蛭石复合材料
将聚碳酸酯多元醇在110～130℃下真空脱水2 h，备用；
准确称取20.0 g 聚碳酸酯多元醇和加入机改性蛭石于烧杯中，先高速搅拌1h，再超声分散1 h，然后移入三口烧瓶中，在N2保护下加入4.98g 1，4-环己烷二异氰酸酯于75℃反应30 min，降温至70℃，快速搅拌后抽真空30 min，然后倒入模具中，放入真空干燥箱中，110℃固化5 h，取出于室温下放置7 天形成聚氨酯和有机改性蛭石复合材料。