一种磨碎玻纤增强聚氨酯硬泡材料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明一种磨碎玻纤增强聚氨酯硬泡材料及其制备方法涉及的是一种复合材料、一种结构材料及其制备方法，适用于包装精密仪器、设备、电子元器件、通讯工具等。
【背景技术】
[0002]仪器、设备在运输过程中，为防止其发生损坏，往往需要使用具有缓冲作用的包装材料。较常用的包装材料有金属、纸张、发泡聚苯乙烯塑料等，但这些传统的包装材料存在着或这或那的缺点，比如，金属包装材料虽然具有高强度，能保护仪器设备免受外力的破坏，但如果仪器、设备自身和其相撞，由于其缺乏缓冲韧性，同样会对仪器、设备造成破坏；纸质包装、发泡聚苯乙烯塑料包装虽然具有一定的缓冲韧性，但强度较低，换句话说，这些包装防撞效果较好，但防挤压效果欠佳，另外，纸质包装将浪费大量的纸张，而纸张的制作原料主要是木材，所以，过多使用纸质包装自然导致大量木材被砍伐，不利于环境保护和水土保持；而发泡聚苯乙烯塑料中使用的聚苯乙烯在使用过程中往往会有单体苯乙烯析出，对人体健康不利，抛弃后易产生白色污染。
[0003]聚氨酯全称为聚氨基甲酸酯，是主链上含有重复氨基甲酸酯基团的大分子化合物的统称。它是由有机二异氰酸酯或多异氰酸酯与二羟基或多羟基化合物加聚而成。聚氨酯材料，具有隔热保温、质轻抗冲击性能好、成型方便、生产效率高等优点，因而具有非常广的用途，可以代替橡胶、塑料、尼龙等，用作机场、酒店、住家、厂房等不同场合的隔热保温材料，也可以作为仪器、设备的包装材料等。因而，近年来，聚氨酯硬泡材料用于包装领域已被人们普遍接受。但传统的聚氨酯包装材料密度较低，虽然抗冲击性能较好，但抗压能力较差、支撑力小。
[0004]所以，发明一种磨碎玻纤增强聚氨酯硬泡材料及其制备方法，改善聚氨酯的抗压能力和支撑力十分必要。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是发明一种磨碎玻纤增强聚氨酯硬泡材料及其制备方法，该磨碎玻纤增强聚氨酯硬泡材料除具有一般聚氨酯材料的缓冲韧性、轻质等特点外，更具有良好的抗压性能和较高的支撑力，可更好地满足包装领域的使用需要。
[0006]一种磨碎玻纤增强聚氨酯硬泡材料，由包括以下重量份数的原料制备而成:
改性玻纤粉5-15
聚醚多元醇A18-22
聚醚多元醇B28-40
聚醚多元醇C15-25
聚氧化丙烯一氧化乙烯共聚醚2-3
苯酐聚酯多元醇20-30
水6-8 N, N- 二甲基环己胺0.1-0.2
催化剂 A330.1-0.2
辛酸钾0.4-0.8
甘油1-1.4
泡孔稳定剂0.2-0.6
多异氰酸酯120
本发明一种磨碎玻纤增强聚氨酯硬泡材料，其中所述的改性玻纤粉为采用氢氧化钠和γ 一缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷联合处理改性的磨碎玻纤粉，粒径80-160目。
[0007]本发明一种磨碎玻纤增强聚氨酯硬泡材料，其中所述的聚醚多元醇A羟值为20-30mgK0H/g，酸值彡 0.08 mgKOH/g。
[0008]本发明一种磨碎玻纤增强聚氨酯硬泡材料，其中所述的聚醚多元醇B羟值为40-50mgK0H/g，酸值彡 0.08 mgKOH/g。
[0009]本发明一种磨碎玻纤增强聚氨酯硬泡材料，其中所述的聚醚多元醇C羟值为400-460mgK0H/g，酸值彡 0.15 mgKOH/g。
[0010]本发明一种磨碎玻纤增强聚氨酯硬泡材料，其中所述的聚氧化丙烯一氧化乙烯共聚醚羟值为 22-28mgK0H/g，酸值彡 0.08 mgKOH/g。
[0011]本发明一种磨碎玻纤增强聚氨酯硬泡材料，其中所述的苯酐聚酯多元醇羟值为360-400
mgKOH/g，酸值< 2.0 mgK0H/gο
[0012]本发明一种磨碎玻纤增强聚氨酯硬泡材料，其中所述的泡孔稳定剂为硅碳键耐水解型的有机硅类泡孔稳定剂，黏度(25 °C )为600-800mPa.s，pH值(I %水溶液)为6.5~7.5ο
[0013]本发明一种磨碎玻纤增强聚氨酯硬泡材料，其中所述的多异氰酸酯其中的NCO质量分数为29.5-32.5%。
[0014]本发明的一种磨碎玻纤增强聚氨酯硬泡材料的制备方法，其包括以下步骤:
(1)、按重量比100:1-5分别称取水和γ—缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷，混合后，搅样均勾，制备成娃烧偶联剂的水溶液；
(2)将经过清洗的玻纤粉用质量分数为15-25%的NaOH溶液预处理30_60min，去离子水冲洗至洗液呈中性，干燥后浸于硅烷偶联剂水溶液中60-120min，取出置于恒温干燥箱中，在110-120°C下烘干至恒重；冷却至室温后，机械磨碎，筛分，得到改性玻纤粉；
(3)按配方量称取各原料；
(4)、将聚醚多元醇A、聚醚多元醇B、聚醚多元醇C、聚氧化丙烯一氧化乙烯共聚醚、苯酐聚酯多元醇、水、N，N-二甲基环己胺、催化剂A33、辛酸钾、甘油、泡孔稳定剂置于机械搅拌釜内搅拌10-20min，制备成白料组合料；
(5)、将改性玻纤粉、多异氰酸酯置于机械搅拌釜内机械搅拌3-5min，制备成黑料组合料；
(6)、利用发泡机器抽取白料组合料和黑料组合料，在53-73°C下将两者混合自由发泡，制成一种磨碎玻纤增强聚氨酯硬泡材料。
[0015]本发明一种磨碎玻纤增强聚氨酯硬泡材料，生产制造方便，传统的聚氨酯发泡生产工艺无需改进即可用于其生产及加工，生产过程中机械化程度较高，所需劳动力较少，生产成本低。一种聚氨酯包装材料和金属包装材料相比，缓冲抗冲击性能好，质感佳，重量轻，运输方便，成本低；一种聚氨酯包装材料和纸质包装材料相比，防水性能好，不虫蛀，支撑强度高，无需砍伐大量的树木，有利于水土保持和环境保护；一种聚氨酯包装材料和发泡聚苯乙烯塑料相比，强度更高，不易变形，不会释放有毒气体苯乙烯，更加环境友好；一种聚氨酯包装材料和其他传统的聚氨酯包装材料相比，强度更高，抗压效果更好，支撑力更大，使用过程中，既可防止冲撞，也可防止挤压，对仪器、设备、通讯工具等的保护性能更好。
【具体实施方式】
[0016]以下采用实施例具体说明本发明的一种磨碎玻纤增强聚氨酯硬泡材料及其制备方法。
[0017]实施例1:一种磨碎玻纤增强聚氨酯硬泡材料及其制备方法，其制备过程为:
改性玻纤粉(粒径80目)5kg
聚醚多元醇A (轻值为20mgK0H/g)18kg
聚醚多元醇B (轻值为40mgK0H/g)28kg
聚醚多元醇C (轻值为400mgK0H/g)15kg
聚氧化丙稀一氧化乙稀共聚醚(轻值为22mgK0H/g)2kg
苯酐聚醋多元醇(轻值为360mgK0H/g)20kg
水6kg
N, N-二甲基环己胺0.1kg
催化剂A330.1kg
辛酸钾0.4kg
甘油Ikg
泡孔稳定剂(黏度(250C )为600mPa.s，pH值(1%水溶液)为6.5) 0.2kg 多异氰酸酯(NC0质量分数为29.5%)120kg
(1)、按重量比100:1分别称取水和γ—缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷，混合后，搅拌均勾，制备成娃烧偶联剂的水溶液；
(2)将经过清洗的玻纤粉用质量分数为15%的NaOH溶液预处理30min，去离子水冲洗至洗液呈中性，干燥后浸于硅烷偶联剂水溶液中60min，取出置于恒温干燥箱中，在110°C下烘干至恒重；冷却至室温后，机械磨碎，筛分，得到改性玻纤粉；
(3)按配方量称取各原料；
(4)、将聚醚多元醇A、聚醚多元醇B、聚醚多元醇C、聚氧化丙烯一氧化乙烯共聚醚、苯酐聚酯多元醇、水、N，N-二甲基环己胺、催化剂A33、辛酸钾、甘油、泡孔稳定剂置于机械搅拌Il内搅拌lOmin，制备成白料组合料；
(5)、将改性玻纤粉、多异氰