本发明涉及聚氨酯材料领域，尤其涉及一种高弹性耐油耐热聚氨酯板及其制备方法。
背景技术：
聚氨酯板是指完全由PU制成，或是由PU和彩钢板复合形成的聚氨酯夹芯板，主要用于工业、民用建筑外保温系统，目前已成为PU使用最广泛的产品体系。现有技术中的聚氨酯板的弹性和耐油耐热性能无法满足实际使用时的需求，因此亟需设计一种高弹性耐油耐热聚氨酯板来解决现有技术中的问题。
技术实现要素：
为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种高弹性耐油耐热聚氨酯板及其制备方法，制备得到的聚氨酯板具有优异的弹性、耐油性和耐热性。
本发明提出的一种高弹性耐油耐热聚氨酯板，其原料按重量份包括：改性聚氨酯80-120份、多亚甲基多苯基异氰酸酯8-15份、季戊四醇9-16份、甲苯二异氰酸酯10-20份、对苯二胺2-7份、正辛醇3-7份、十二醇4-9份、十六醇2-6份、改性助剂4-8份、玻璃纤维1-5份、微晶石4-9份、滑石粉6-9份、乙二胺1-5份、山梨醇3-7份、发泡剂3-6份、交联剂3-6份、催化剂4-8份、硅烷偶联剂KH-560 4-8份、固化剂1-9份、甲基硅油5-16份、铜片5-15份。
优选地，改性助剂的原料按重量份包括：浓硫酸4-8份、水5-15份、乙醇水溶液3-9份、甲基丙烯酸甲酯单体2-6份、硅烷偶联剂KH-570 1-4份、珍珠岩3-9份、纳米碳酸钙2-8份、苯乙烯2-6份、重钙3-8份、氧化镁4-9份、粉煤灰2-4份、珍珠岩1-6份、碳酸钙3-7份、硅微粉2-8份、石英砂4-8份。
优选地，改性助剂按如下工艺进行制备：将浓硫酸分散于水中，搅拌均匀得酸性复合插层水溶液，将珍珠岩、纳米碳酸钙、重钙、氧化镁、粉煤灰、珍珠岩、碳酸钙、硅微粉和石英砂加入到酸性复合插层水溶液中，80-90℃高速搅拌2-4h，趁热过滤，用蒸馏水洗涤至中性，抽滤，烘干，研磨，过150-250目筛得到物料a；然后将物料a分散在乙醇水溶液中，在45-55℃水浴中超声-机械搅拌分散2-4h得到物料b，然后向物料b中添加硅烷偶联剂KH-570、苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯单体，升温至75-85℃，保温5-7h，保温的过程中通氮气，最后将反应产物倒出，加入蒸馏水，搅拌均匀，静置分层，去除上层清液，将下层反应产物进行抽滤，洗涤，750-850℃真空干燥至恒重，研磨，过150-250目筛，即得到改性助剂。
优选地，改性助剂的原料中，乙醇水溶液的浓度为20-40％。
优选地，改性聚氨酯按如下工艺进行制备：将聚乙二醇和N-甲基吡咯烷酮真空脱水3-5h后放入反应釜中，然后向反应釜中添加二苯基季戊四醇和二羟甲基丙酸，水浴加热至60-80℃，保温5-15min，然后加入环氧树脂和二月桂酸二丁基锡搅拌均匀，70-90℃保温160-200min，接着添加1,4-丁二醇，降温至25-30℃，保温25-35min，然后添加三乙胺中和，接着加入去离子水，剪切乳化，并加入乙二胺扩链，然后减压蒸馏出丙酮，冷却至室温得到改性聚氨酯。
优选地，聚乙二醇、N-甲基吡咯烷酮、二苯基季戊四醇、二羟甲基丙酸、环氧树脂、二月桂酸二丁基锡、1,4-丁二醇、三乙胺、去离子水和乙二胺的重量比为5-15：2-8：3-6：1-5：2-4：3-9：4-9：1-3：8-16：1-4。
优选地，其原料按重量份包括：改性聚氨酯85-115份、多亚甲基多苯基异氰酸酯9-14份、季戊四醇10-15份、甲苯二异氰酸酯12-18份、对苯二胺3-6份、正辛醇4-6份、十二醇5-8份、十六醇3-5份、改性助剂5-7份、玻璃纤维2-4份、微晶石5-8份、滑石粉7-8份、乙二胺2-4份、山梨醇4-6份、发泡剂4-5份、交联剂4-5份、催化剂5-7份、硅烷偶联剂KH-560 5-7份、固化剂2-8份、甲基硅油6-15份、铜片8-12份。
优选地，其原料按重量份包括：改性聚氨酯100份、多亚甲基多苯基异氰酸酯11.5份、季戊四醇12.5份、甲苯二异氰酸酯15份、对苯二胺4.5份、正辛醇5份、十二醇6.5份、十六醇4份、改性助剂6份、玻璃纤维3份、微晶石6.5份、滑石粉7.5份、乙二胺3份、山梨醇5份、发泡剂4.5份、交联剂4.5份、催化剂6份、硅烷偶联剂KH-560 6份、固化剂5份、甲基硅油10.5份、铜片10份。
本发明的一种高弹性耐油耐热聚氨酯板的制备方法，包括：将改性聚氨酯、季戊四醇、甲苯二异氰酸酯、对苯二胺、正辛醇、十二醇、十六醇、改性助剂、玻璃纤维、微晶石、滑石粉、乙二胺、山梨醇、发泡剂、交联剂、催化剂、硅烷偶联剂KH-560、固化剂和甲基硅油充分搅拌、混匀，然后加入多亚甲基多苯基异氰酸酯，搅拌均匀后加入水混匀，而后立即倒入模具中于80-140℃保温压制成型，静置20-40min，放入烘箱中120-140℃熟化5-8h，脱模后表面覆上铜片，铜片表面加压，常温静置4-6h，冷却至室温得到高弹性耐油耐热聚氨酯板。
本发明的一种高弹性耐油耐热聚氨酯板，其原料包括改性聚氨酯、多亚甲基多苯基异氰酸酯、季戊四醇、甲苯二异氰酸酯、对苯二胺、正辛醇、十二醇、十六醇、改性助剂、玻璃纤维、微晶石、滑石粉、乙二胺、山梨醇、发泡剂、交联剂、催化剂、硅烷偶联剂KH-560、固化剂、甲基硅油和铜片。其中以改性聚氨酯为主料，以多亚甲基多苯基异氰酸酯、季戊四醇、甲苯二异氰酸酯、对苯二胺、正辛醇、十二醇、十六醇、乙二胺、山梨醇、发泡剂、交联剂、催化剂、硅烷偶联剂KH-560、固化剂和甲基硅油为助剂，以改性助剂、玻璃纤维、微晶石和滑石粉为填料，经过主料、助剂和填料的配合，经过模具压制而成，经过表面覆铜工艺制备得到的聚氨酯板具有优异的弹性、耐油和耐热性能。其中添加的改性聚氨酯以聚乙二醇、N-甲基吡咯烷酮、二苯基季戊四醇、二羟甲基丙酸、环氧树脂、二月桂酸二丁基锡、1,4-丁二醇、三乙胺、去离子水和乙二胺为原料，利用环氧树脂的耐热改性，得到的改性聚氨酯具有优异的耐热性能。添加的改性助剂以浓硫酸、水、乙醇水溶液、甲基丙烯酸甲酯单体、硅烷偶联剂KH-570、珍珠岩、纳米碳酸钙、苯乙烯、重钙、氧化镁、粉煤灰、珍珠岩、碳酸钙、硅微粉和石英砂为原料，经过制备酸性复合插层水溶液，利用珍珠岩、纳米碳酸钙、苯乙烯、重钙、氧化镁、粉煤灰、珍珠岩、碳酸钙、硅微粉和石英砂的空间结构，再经过硅烷偶联剂KH-570的改性，有效使得改性助剂能够与主料结合，赋予本发明优异的弹性、耐油和耐热性能。本发明的制备方法简单，制备得到的高弹性耐油耐热聚氨酯板具有优异的弹性、耐油和耐热性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做出详细说明，应当了解，实施例只用于说明本发明，而不是用于对本发明进行限定，任何在本发明基础上所做的修改、等同替换等均在本发明的保护范围内。
具体实施方式中，改性聚氨酯的重量份可以为80份、85份、90份、95份、100份、105份、110份、115份、120份；多亚甲基多苯基异氰酸酯的重量份可以为8份、8.5份、9份、9.5份、10份、10.5份、11份、11.5份、12份、12.5份、13份、13.5份、14份、14.5份、15份；季戊四醇的重量份可以为9份、9.5份、10份、10.5份、11份、11.5份、12份、12.5份、13份、13.5份、14份、14.5份、15份、15.5份、16份；甲苯二异氰酸酯的重量份可以为10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份、20份；对苯二胺的重量份可以为2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份；正辛醇的重量份可以为3份、4份、5份、6份、7份；十二醇的重量份可以为4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份、8.5份、9份；十六醇的重量份可以为2份、3份、4份、5份、6份；改性助剂的重量份可以为4份、5份、6份、7份、8份；玻璃纤维的重量份可以为1份、2份、3份、4份、5份；微晶石的重量份可以为4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份、8.5份、9份；滑石粉的重量份可以为6份、6.5份、7份、7.5份、8份、8.5份、9份；乙二胺的重量份可以为1份、2份、3份、4份、5份；山梨醇的重量份可以为3份、4份、5份、6份、7份；发泡剂的重量份可以为3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份；交联剂的重量份可以为3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份；催化剂的重量份可以为4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份；硅烷偶联剂KH-560的重量份可以为4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份；固化剂的重量份可以为1份、2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份；甲基硅油的重量份可以为5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份、8.5份、9份、9.5份、10份、10.5份、11份、11.5份、12份、12.5份、13份、13.5份、14份、14.5份、15份、15.5份、16份；铜片的重量份可以为5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份。
实施例1
本发明提出的一种高弹性耐油耐热聚氨酯板，其原料按重量份包括：改性聚氨酯100份、多亚甲基多苯基异氰酸酯11.5份、季戊四醇12.5份、甲苯二异氰酸酯15份、对苯二胺4.5份、正辛醇5份、十二醇6.5份、十六醇4份、改性助剂6份、玻璃纤维3份、微晶石6.5份、滑石粉7.5份、乙二胺3份、山梨醇5份、发泡剂4.5份、交联剂4.5份、催化剂6份、硅烷偶联剂KH-560 6份、固化剂5份、甲基硅油10.5份、铜片10份。
实施例2
本发明提出的一种高弹性耐油耐热聚氨酯板，其原料按重量份包括：改性聚氨酯80份、多亚甲基多苯基异氰酸酯15份、季戊四醇9份、甲苯二异氰酸酯20份、对苯二胺2份、正辛醇7份、十二醇4份、十六醇6份、改性助剂4份、玻璃纤维5份、微晶石4份、滑石粉9份、乙二胺1份、山梨醇7份、发泡剂3份、交联剂6份、催化剂4份、硅烷偶联剂KH-560 8份、固化剂1份、甲基硅油16份、铜片5份。
改性助剂按如下工艺进行制备：按重量份将4份浓硫酸分散于15份水中，搅拌均匀得酸性复合插层水溶液，将3份珍珠岩、8份纳米碳酸钙、3份重钙、9份氧化镁、2份粉煤灰、6份珍珠岩、3份碳酸钙、8份硅微粉和4份石英砂加入到酸性复合插层水溶液中，90℃高速搅拌2h，趁热过滤，用蒸馏水洗涤至中性，抽滤，烘干，研磨，过250目筛得到物料a；然后将物料a分散在3份浓度为40％的乙醇水溶液中，在45℃水浴中超声-机械搅拌分散4h得到物料b，然后向物料b中添加1份硅烷偶联剂KH-570、6份苯乙烯和2份甲基丙烯酸甲酯单体，升温至85℃，保温5h，保温的过程中通氮气，最后将反应产物倒出，加入蒸馏水，搅拌均匀，静置分层，去除上层清液，将下层反应产物进行抽滤，洗涤，850℃真空干燥至恒重，研磨，过150目筛，即得到改性助剂。
改性聚氨酯按如下工艺进行制备：按重量份将5份聚乙二醇和8份N-甲基吡咯烷酮真空脱水3h后放入反应釜中，然后向反应釜中添加6份二苯基季戊四醇和1份二羟甲基丙酸，水浴加热至80℃，保温5min，然后加入4份环氧树脂和3份二月桂酸二丁基锡搅拌均匀，90℃保温160min，接着添加9份1,4-丁二醇，降温至25℃，保温35min，然后添加1份三乙胺中和，接着加入16份去离子水，剪切乳化，并加入1份乙二胺扩链，然后减压蒸馏出丙酮，冷却至室温得到改性聚氨酯。
本发明的一种高弹性耐油耐热聚氨酯板的制备方法，包括：将改性聚氨酯、季戊四醇、甲苯二异氰酸酯、对苯二胺、正辛醇、十二醇、十六醇、改性助剂、玻璃纤维、微晶石、滑石粉、乙二胺、山梨醇、发泡剂、交联剂、催化剂、硅烷偶联剂KH-560、固化剂和甲基硅油充分搅拌、混匀，然后加入多亚甲基多苯基异氰酸酯，搅拌均匀后加入水混匀，而后立即倒入模具中于80℃保温压制成型，静置40min，放入烘箱中120℃熟化8h，脱模后表面覆上铜片，铜片表面加压，常温静置4h，冷却至室温得到高弹性耐油耐热聚氨酯板。
实施例3
本发明提出的一种高弹性耐油耐热聚氨酯板，其原料按重量份包括：改性聚氨酯120份、多亚甲基多苯基异氰酸酯8份、季戊四醇16份、甲苯二异氰酸酯10份、对苯二胺7份、正辛醇3份、十二醇9份、十六醇2份、改性助剂8份、玻璃纤维1份、微晶石9份、滑石粉6份、乙二胺5份、山梨醇3份、发泡剂6份、交联剂3份、催化剂8份、硅烷偶联剂KH-560 4份、固化剂9份、甲基硅油5份、铜片15份。
改性助剂按如下工艺进行制备：按重量份将8份浓硫酸分散于5份水中，搅拌均匀得酸性复合插层水溶液，将9份珍珠岩、2份纳米碳酸钙、8份重钙、4份氧化镁、4份粉煤灰、1份珍珠岩、7份碳酸钙、2份硅微粉和8份石英砂加入到酸性复合插层水溶液中，80℃高速搅拌4h，趁热过滤，用蒸馏水洗涤至中性，抽滤，烘干，研磨，过150目筛得到物料a；然后将物料a分散在9份浓度为20％的乙醇水溶液中，在55℃水浴中超声-机械搅拌分散2h得到物料b，然后向物料b中添加4份硅烷偶联剂KH-570、2份苯乙烯和6份甲基丙烯酸甲酯单体，升温至75℃，保温7h，保温的过程中通氮气，最后将反应产物倒出，加入蒸馏水，搅拌均匀，静置分层，去除上层清液，将下层反应产物进行抽滤，洗涤，750℃真空干燥至恒重，研磨，过250目筛，即得到改性助剂。
改性聚氨酯按如下工艺进行制备：按重量份将15份聚乙二醇和2份N-甲基吡咯烷酮真空脱水5h后放入反应釜中，然后向反应釜中添加3份二苯基季戊四醇和5份二羟甲基丙酸，水浴加热至60℃，保温15min，然后加入2份环氧树脂和9份二月桂酸二丁基锡搅拌均匀，70℃保温200min，接着添加4份1,4-丁二醇，降温至30℃，保温25min，然后添加3份三乙胺中和，接着加入8份去离子水，剪切乳化，并加入4份乙二胺扩链，然后减压蒸馏出丙酮，冷却至室温得到改性聚氨酯。
本发明的一种高弹性耐油耐热聚氨酯板的制备方法，包括：将改性聚氨酯、季戊四醇、甲苯二异氰酸酯、对苯二胺、正辛醇、十二醇、十六醇、改性助剂、玻璃纤维、微晶石、滑石粉、乙二胺、山梨醇、发泡剂、交联剂、催化剂、硅烷偶联剂KH-560、固化剂和甲基硅油充分搅拌、混匀，然后加入多亚甲基多苯基异氰酸酯，搅拌均匀后加入水混匀，而后立即倒入模具中于140℃保温压制成型，静置20min，放入烘箱中140℃熟化5h，脱模后表面覆上铜片，铜片表面加压，常温静置6h，冷却至室温得到高弹性耐油耐热聚氨酯板。
实施例4
本发明提出的一种高弹性耐油耐热聚氨酯板，其原料按重量份包括：改性聚氨酯85份、多亚甲基多苯基异氰酸酯14份、季戊四醇10份、甲苯二异氰酸酯18份、对苯二胺3份、正辛醇6份、十二醇5份、十六醇5份、改性助剂5份、玻璃纤维4份、微晶石5份、滑石粉8份、乙二胺2份、山梨醇6份、发泡剂4份、交联剂5份、催化剂5份、硅烷偶联剂KH-560 7份、固化剂2份、甲基硅油15份、铜片8份。
改性助剂按如下工艺进行制备：按重量份将5份浓硫酸分散于12份水中，搅拌均匀得酸性复合插层水溶液，将4份珍珠岩、7份纳米碳酸钙、4份重钙、8份氧化镁、2.5份粉煤灰、5份珍珠岩、4份碳酸钙、7份硅微粉和5份石英砂加入到酸性复合插层水溶液中，88℃高速搅拌2.5h，趁热过滤，用蒸馏水洗涤至中性，抽滤，烘干，研磨，过220目筛得到物料a；然后将物料a分散在4份浓度为35％的乙醇水溶液中，在48℃水浴中超声-机械搅拌分散3.5h得到物料b，然后向物料b中添加2份硅烷偶联剂KH-570、5份苯乙烯和3份甲基丙烯酸甲酯单体，升温至82℃，保温5.5h，保温的过程中通氮气，最后将反应产物倒出，加入蒸馏水，搅拌均匀，静置分层，去除上层清液，将下层反应产物进行抽滤，洗涤，820℃真空干燥至恒重，研磨，过180目筛，即得到改性助剂。
改性聚氨酯按如下工艺进行制备：按重量份将8份聚乙二醇和7份N-甲基吡咯烷酮真空脱水3.5h后放入反应釜中，然后向反应釜中添加5份二苯基季戊四醇和2份二羟甲基丙酸，水浴加热至75℃，保温8min，然后加入3.5份环氧树脂和4份二月桂酸二丁基锡搅拌均匀，85℃保温170min，接着添加8份1,4-丁二醇，降温至26℃，保温32min，然后添加1.5份三乙胺中和，接着加入15份去离子水，剪切乳化，并加入2份乙二胺扩链，然后减压蒸馏出丙酮，冷却至室温得到改性聚氨酯。
本发明的一种高弹性耐油耐热聚氨酯板的制备方法，包括：将改性聚氨酯、季戊四醇、甲苯二异氰酸酯、对苯二胺、正辛醇、十二醇、十六醇、改性助剂、玻璃纤维、微晶石、滑石粉、乙二胺、山梨醇、发泡剂、交联剂、催化剂、硅烷偶联剂KH-560、固化剂和甲基硅油充分搅拌、混匀，然后加入多亚甲基多苯基异氰酸酯，搅拌均匀后加入水混匀，而后立即倒入模具中于85℃保温压制成型，静置35min，放入烘箱中125℃熟化7h，脱模后表面覆上铜片，铜片表面加压，常温静置4.5h，冷却至室温得到高弹性耐油耐热聚氨酯板。
实施例5
本发明提出的一种高弹性耐油耐热聚氨酯板，其原料按重量份包括：改性聚氨酯115份、多亚甲基多苯基异氰酸酯9份、季戊四醇15份、甲苯二异氰酸酯12份、对苯二胺6份、正辛醇4份、十二醇8份、十六醇3份、改性助剂7份、玻璃纤维2份、微晶石8份、滑石粉7份、乙二胺4份、山梨醇4份、发泡剂5份、交联剂4份、催化剂7份、硅烷偶联剂KH-560 5份、固化剂8份、甲基硅油6份、铜片12份。
改性助剂按如下工艺进行制备：按重量份将7份浓硫酸分散于8份水中，搅拌均匀得酸性复合插层水溶液，将8份珍珠岩、3份纳米碳酸钙、7份重钙、5份氧化镁、3.5份粉煤灰、2份珍珠岩、6份碳酸钙、3份硅微粉和7份石英砂加入到酸性复合插层水溶液中，82℃高速搅拌3.5h，趁热过滤，用蒸馏水洗涤至中性，抽滤，烘干，研磨，过180目筛得到物料a；然后将物料a分散在8份浓度为25％的乙醇水溶液中，在52℃水浴中超声-机械搅拌分散2.5h得到物料b，然后向物料b中添加3份硅烷偶联剂KH-570、3份苯乙烯和5份甲基丙烯酸甲酯单体，升温至78℃，保温6.5h，保温的过程中通氮气，最后将反应产物倒出，加入蒸馏水，搅拌均匀，静置分层，去除上层清液，将下层反应产物进行抽滤，洗涤，780℃真空干燥至恒重，研磨，过220目筛，即得到改性助剂。
改性聚氨酯按如下工艺进行制备：按重量份将12份聚乙二醇和3份N-甲基吡咯烷酮真空脱水4.5h后放入反应釜中，然后向反应釜中添加4份二苯基季戊四醇和4份二羟甲基丙酸，水浴加热至65℃，保温12min，然后加入2.5份环氧树脂和8份二月桂酸二丁基锡搅拌均匀，75℃保温190min，接着添加5份1,4-丁二醇，降温至29℃，保温28min，然后添加2.5份三乙胺中和，接着加入9份去离子水，剪切乳化，并加入3份乙二胺扩链，然后减压蒸馏出丙酮，冷却至室温得到改性聚氨酯。
本发明的一种高弹性耐油耐热聚氨酯板的制备方法，包括：将改性聚氨酯、季戊四醇、甲苯二异氰酸酯、对苯二胺、正辛醇、十二醇、十六醇、改性助剂、玻璃纤维、微晶石、滑石粉、乙二胺、山梨醇、发泡剂、交联剂、催化剂、硅烷偶联剂KH-560、固化剂和甲基硅油充分搅拌、混匀，然后加入多亚甲基多苯基异氰酸酯，搅拌均匀后加入水混匀，而后立即倒入模具中于135℃保温压制成型，静置25min，放入烘箱中135℃熟化6h，脱模后表面覆上铜片，铜片表面加压，常温静置5.5h，冷却至室温得到高弹性耐油耐热聚氨酯板。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。