一种耐热高阻燃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，尤其涉及一种耐热高阻燃聚氨酯复合材料。
【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极易燃烧，在应用的过程中具有很大的火灾安全隐患，且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，本发明提出了一种耐热高阻燃聚氨酯复合材料，其耐热性能优异，阻燃性好，且强度高。
[0004]本发明提出的一种耐热高阻燃聚氨酯复合材料，其原料按重量份包括以下组分:聚氨酯预聚体100份、环氧树脂5-15份、三羟乙基异氰脲酸酯1-3份、含氟胺类扩链剂2.5-5份、三异丙醇胺1-2.5份、1H，1H，8H，8H-十二氟-1，8-辛二醇1-3.5份、氯化聚乙烯1-3份、聚丙烯2-5份、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物2-6份、填料4-10份、二硫化钼1-3.5份、辛酸亚锡2-7份、膨胀石墨5-12份、三聚氰胺磷酸盐2_10份、磷酸三(2-氯乙基)酯1-3.5份、亚磷酸三苯酯2-3.5份、三(2，4- 二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.5-1份、二(辛烷基苯酚聚氧乙烯醚)磷酯3-5份。
[0005]在具体实施例中，本发明提出的一种耐热高阻燃聚氨酯复合材料，其原料中，聚氨酯预聚体的重量份为100份；环氧树脂的重量份可以为5、6、7、8、9、9.3、10、11、12、13、14、14.6、15份；三羟乙基异氰脲酸酯的重量份可以为1、1.2、1.5、1.6、1.8、1.9、2、2.3、2.5、
2.6,2.7,2.8,2.9、3份；含氟胺类扩链剂的重量份可以为2.5,2.7,2.8、3、3.2,3.5,3.7、
3.9、4、4.5,4.6,4.8、5 份；三异丙醇胺的重量份可以为 1、1.2,1.5,1.6,1.8,1.9、2、2.1、2.2,2.35,2.4,2.46,2.5 份；1H，1H，8H，8H_ 十二氟-1,8-辛二醇的重量份可以为 1、1.2、
1.3、1.5、1.6、1.8、2、2.1、2.3、2.4、2.46、2.5、2.6、2.68、2.8、2.9、2.93、3、3.4、3.5 份；氯化聚乙烯的重量份可以为1、1.2,1.5,1.6、2、2.3,2.7,2.8,2.94、3份；聚丙烯的重量份可以为2、2.3,2.5,2.8、3、3.4,3.5,3.8、4、4.2,4.6、5份；马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物的重量份可以为2、2.6,2.8、3、3.2,3.8、4、4.5、5、5.3,5.8、6份；填料的重量份可以为4、5、6、7、8、8.5、9、9.3、10 份;二硫化钼的重量份可以为 1、1.2,1.5,1.6,1.8,1.9、2、2.3,2.5、
2.8、3、3.1,3.4,3.5 份；辛酸亚锡的重量份可以为 2、2.3,2.6,2.8、3、3.4,3.5、4、4.3、5、
5.6、6、6.3,6.7、7 份；膨胀石墨的重量份可以为 5、6、7、8、8.5、9、9.3,10,10.3、11、11.2、12份；三聚氰胺磷酸盐的重量份可以为2、3、4、5、5.6、7、8、8.5、9、9.3、10份；磷酸三(2-氯乙基)酯的重量份可以为 1、1.2、1.3、1.5、1.6、2、2.1、2.3、2.4、2.8、2.9、3、3.4、3.5 份；亚磷酸三苯酯的重量份可以为2、2.3,2.5,2.8、3、3.2,3.4,3.5份；三(2，4- 二叔丁基苯基)亚磷酸酯的重量份可以为0.5,0.6,0.7,0.85,0.9,0.94、1份；二(辛烷基苯酚聚氧乙烯醚)磷酯的重量份可以为3、3.2,3.4,3.8、4、4.2,4.6、5份。
[0006]优选地，其原料中，三羟乙基异氰脲酸酯、含氟胺类扩链剂、三异丙醇胺、1H，1H，8H，8H-十二氟-1，8-辛二醇的重量比为 1.6-2.7:3.2-4.3:1.5-2.3:1.6_3。
[0007]优选地，其原料按重量份包括以下组分:聚氨酯预聚体100份、环氧树脂8-12份、三羟乙基异氰脲酸酯2-2.7份、含氟胺类扩链剂3.5-4份、三异丙醇胺1.9-2.2份、1H，1H，8H，8H-十二氟-1，8-辛二醇2-2.6份、氯化聚乙烯2-2.7份、聚丙烯3-3.5份、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物3.2-4份、填料7-9份、二硫化钼1.9-2.5份、辛酸亚锡3.5-4.3份、膨胀石墨8-10份、三聚氰胺磷酸盐5.6-7份、磷酸三(2-氯乙基)酯1.6-2.1份、亚磷酸三苯酯2.8-3.2份、三(2，4- 二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.7-0.9份、二(辛烷基苯酚聚氧乙烯醚)磷酯3.8-4.2份。
[0008]优选地，其原料按重量份包括以下组分:聚氨酯预聚体100份、环氧树脂10份、三羟乙基异氰脲酸酯2.6份、含氟胺类扩链剂3.7份、三异丙醇胺2份、1H，1H，8H，8H-十二氟-1，8-辛二醇2.3份、氯化聚乙烯2.4份、聚丙烯3.2份、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物3.5份、填料8份、二硫化钼2份、辛酸亚锡3.9份、膨胀石墨9.2份、三聚氰胺磷酸盐6.2份、磷酸三(2-氯乙基)酯2份、亚磷酸三苯酯3份、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.8份、二(辛烷基苯酚聚氧乙烯醚)磷酯4份。
[0009]优选地，所述聚氨酯预聚体所采用的单体为多羟基聚丁二烯、乙烯基二甲氧基硅烷与异佛尔酮二异氰酸酯。
[0010]优选地，所述含氟胺类扩链剂按照以下工艺进行制备:按重量份将35-50份四溴双酚S、20-35份三乙胺、35-40份4-氯-3-硝基三氟甲苯加入150-200份二甲基乙酰胺中，搅拌均匀后在100-120°C下反应8-10h，反应结束后经冷却、过滤、蒸馏、重结晶、干燥得到中间物；按重量份将30-50份中间物加入50-60份二甲基乙酰胺中，在90-100°C下加入20-35份硫化钠和10-15份硫代硫酸钠，反应8-llh，反应结束后经后处理得到所述含氟胺类扩链剂。
[0011]优选地，所述含氟胺类扩链剂按照以下工艺进行制备:按重量份将42份四溴双酚
S、30份二乙胺、38份4-氯-3-硝基二氟甲苯加入180份二甲基乙酰胺中，搅拌均勾后在115°C下反应9h，反应结束后经冷却、过滤、蒸馏、重结晶、干燥得到中间物；按重量份将40份中间物加入55份二甲基乙酰胺中，在95°C下加入30份硫化钠和12份硫代硫酸钠，反应10h，反应结束后经后处理得到所述含氟胺类扩链剂；所述含氟胺类扩链剂中，选择了四溴双酚S与4-氯-3-硝基三氟甲苯作为原料，通过控制反应的参数，使两者结合为一体，然后利用硫化钠和硫代硫酸钠将其中的硝基还原为氨基，得到含氟胺类扩链剂，将其加入体系中，与三羟乙基异氰脲酸酯、三异丙醇胺、出，1!1，8!1，8!1-十二氟-1，8-辛二醇配合，提高了复合材料的交联密度，同时改善了复合材料的耐热性、耐水性和阻燃性。
[0012]优选地，所述填料由1.5-3重量份有机改性蒙脱土、1.5-3重量份纳米氢氧化镁、1-5重量份硫酸钙晶须、1-2.5重量份玄武岩纤维、2-5重量份四脚状氧化锌晶须、3-8重量份纳米氧化镧混合而成；选择了有机改性蒙脱土、纳米氢氧化镁、硫酸钙晶须、玄武岩纤维、四脚状氧化锌晶须、纳米氧化镧为填料组分，通过控制其比例，使其在体系中分散均匀，在体系中具有协同作用，提供了复合材料的耐热性、强度、阻燃性和耐老化性。
[0013]优选地，所述填料由2重量份有机改性蒙脱土、2.