一种碳纳米管改性聚氨酯复合材料的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及聚氨酯技术领域，尤其涉及一种碳纳米管改性聚氨酯复合材料。
【背景技术】
[0002]聚氨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，具有优异的耐磨、耐油、耐撕裂、耐化学腐蚀等特性，其用途非常广，可以代替橡胶、塑料、尼龙等，用于机场、酒店、建材、汽车厂、煤矿厂、水泥厂、高级公寓、别墅、园林美化、彩石艺术、公园等领域。但普通的聚氨酯材料容易水解，不耐水、表面性能差，且强度不高，耐热性能不是很理想，大大限制了聚氨酯材料在实际中的应用。
【发明内容】
[0003]基于【背景技术】存在的技术问题，本发明提出了一种碳纳米管改性聚氨酯复合材料，其耐水性好，强度高，耐热性能优异，且耐老化。
[0004]本发明提出的一种碳纳米管改性聚氨酯复合材料，其原料按重量份包括以下组分:端羟基聚丁二烯50-65份、二苯基亚甲基二异氰酸酯40-50份、聚异氰脲酸酯10-25份、乙烯基三乙氧基硅烷1-5份、硅烷偶联剂KH-560 5-20份、氢醌双羟乙基醚1.5-3份、二甲硫基甲苯二胺2-5份、二月桂酸二丁基锡0.01-0.08份、聚氯乙烯2-5份、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物3-12份、纳米碳酸钙2-5份、碳纳米管3-8份、有机改性蒙脱土 1-5份、纳米二氧化硅1-5份、纳米钛酸钡0.5-2.5份、硫酸钙晶须2-4.5份、邻苯二甲酸二辛酯2_10份、四[β _(3，5- 二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.5-1份、聚苯并咪唑1-2.5份。
[0005]本发明提出的一种碳纳米管改性聚氨酯复合材料，其原料中，端羟基聚丁二烯的重量份可以为50、52、53、54、55、56、57、58、59、59.3、65份；二苯基亚甲基二异氰酸酯的重量份可以为40、42、43、43.5、44、45、46、47、48、48.5,49,49.3、50份;聚异氰脲酸酯的重量份可以为 10、12、13、15、16、18、19、19.3、20、21、23、23.4、24、24.6、25 份；乙烯基三乙氧基硅烷的重量份可以为1、2、2.8、3、3.1、3.5、4、4.6、5份；硅烷偶联剂ΚΗ-560的重量份可以为 5、6、7、8、9、9.3、10、11、11.3、12、12.3、12.5、13、13.5、14、16、18、19、19.3、20 份；氢醌双羟乙基醚的重量份可以为1.5,1.6,1.8、2、2.2,2.5,2.6,2.7,2.85、3份、二甲硫基甲苯二胺的重量份可以为 2、2.3,2.5,2.9,3.1,3.2,3.4,3.5,3.8,4,4.2,4.6、5 份；二月桂酸二丁基锡的重量份可以为0.01,0.02,0.03,0.04,0.05,0.06,0.07,0.08份；聚氯乙烯的重量份可以为 2,2.3,2.5,2.9、3、3.2,3.4,3.5,3.8、4、4.5,4.7、5 份；丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物的重量份可以为 3、3.5、4、4.2、5、5.3、5.8、6、6.3、7、7.5、8、8.6、9、9.3、10、10.6、11、11.3、12 份;纳米碳酸钙的重量份可以为 2,2.3,2.5、3、3.4,3.6,3.7,3.9、4、4.2,4.6,4.8、5 份；碳纳米管的重量份可以为 3,3.5,3.8、4、4.2,4.6,4.9、5、5.3,5.4,5.7,5.9、6、6.4、6.7、7、7.5、8 份；有机改性蒙脱土的重量份可以为 1、1.2,1.8、2、2.3,2.8、3、3.2,3.4,3.8、4,4.5,4.86、5 份；纳米二氧化硅的重量份可以为 1、1.2,1.8、2、2.3,2.8、3、3.4,3.5,3.8、4、4.6、4.8、5 份；纳米钛酸钡的重量份可以为 0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、1.2、1.3、1.5、1.7、
2.2.1、2.3、2.45、2.5 份；硫酸钙晶须的重量份可以为 2、2.3、2.5、2.8、3、3.1,3.4、3.5、
3.8、4、4.2,4.3,4.5 份；邻苯二甲酸二辛酯的重量份可以为 2、3、4、5、5.8、6、6.3,6.7、7、7.4、8、8.6、9、9.4、10份；四[β _ (3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯的重量份可以为0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,0.94、1份；聚苯并咪唑的重量份可以为1、1.2,1.3,1.56、1.8、1.9、2、2.1、2.2、2.3、2.38、2.5 份。
[0006]优选地，其原料中，端羟基聚丁二烯、二苯基亚甲基二异氰酸酯、聚异氰脲酸酯、乙烯基三乙氧基硅烷、硅烷偶联剂ΚΗ-560的重量比为55-60:43-47: 16-20:2.5-3.2:10-15。
[0007]优选地，其原料中，纳米碳酸钙、碳纳米管、有机改性蒙脱土、纳米二氧化硅、纳米钛酸钡、硫酸钙晶须的重量比为 3-3.8:4.5-6:2.6-3.4:2.5-3.8:1_1.8:2.9-3.7。
[0008]优选地，其原料按重量份包括以下组分:端羟基聚丁二烯56-58份、二苯基亚甲基二异氰酸酯44-46份、聚异氰脲酸酯18-20份、乙烯基三乙氧基硅烷2.8-3.1份、硅烷偶联剂KH-560 11-13.5份、氢醌双羟乙基醚2.2-2.7份、二甲硫基甲苯二胺2.9-3.5份、二月桂酸二丁基锡0.03-0.05份、聚氯乙烯2.9-3.8份、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物5_7份、纳米碳酸钙3.4-3.7份、碳纳米管5.3-5.7份、有机改性蒙脱土 3-3.4份、纳米二氧化硅3-3.8份、纳米钛酸钡1-1.7份、硫酸钙晶须3.1-3.5份、邻苯二甲酸二辛酯5.8-6.3份、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.7-0.9份、聚苯并咪唑1.8-2.2份。
[0009]优选地，其原料按重量份包括以下组分:端羟基聚丁二烯57份、二苯基亚甲基二异氰酸酯45份、聚异氰脲酸酯19份、乙烯基三乙氧基硅烷3份、硅烷偶联剂ΚΗ-560 12.5份、氢醌双羟乙基醚2.6份、二甲硫基甲苯二胺3.2份、二月桂酸二丁基锡0.04份、聚氯乙烯3.5份、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物6.3份、纳米碳酸钙3.6份、碳纳米管5.4份、有机改性蒙脱土 3.2份、纳米二氧化硅3.5份、纳米钛酸钡1.3份、硫酸钙晶须3.4份、邻苯二甲酸二辛酯6份、四[β _(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.8份、聚苯并咪唑2份。
[0010]优选地，所述纳米碳酸钙的平均粒径为20-45nm ;所述纳米二氧化硅的平均粒径为40-55nm ;所述纳米钛酸钡的平均粒径为30_50nm ;所述碳纳米管的管径为35_50nm，管长为 150-200 μ m，比表面积为 180-250m2/g。
[0011]优选地，所述碳纳米管为改性碳纳米管；所述改性碳纳米管按照以下工艺进行制备:将碳纳米管羧基化得到羧基化碳纳米管；按重量份将25-40份羧基化碳纳米管加入二甲基乙酰胺中形成质量分数为15-25wt%的溶液，然后加入50-100份丙烯酰胺、10-20份十二烷基硫酸钠和3-5份乙烯基三乙氧基硅烷，搅拌120-240min，在65-75°C下反应20-25h，反应结束后经洗涤、干燥得到所述改性碳纳米管。
[0012]优选地，所述碳纳米管为改性碳纳米管；所述改性碳纳米管按照以下工艺进行制备:将碳纳米管羧基化得到羧基化碳纳米管；按重量份将38份羧基化碳纳米管加入二甲基乙酰胺中形成质量分数为22wt %的溶液，然后加入80份丙烯酰胺、14份十二烷基硫酸钠和
4.3份乙烯基三乙氧基硅烷，搅拌180min，在70°C下反应24h，反应结束后经洗涤、干燥得到所述改性碳纳米管；所述改性碳纳米管中，利用了丙烯酰胺和乙烯基三乙氧基硅烷对羧基化碳纳米管进行