本发明涉及聚氨酯材料技术领域，尤其涉及一种滚轮外圈耐火阻燃聚氨酯材料及其制备方法。
背景技术：
聚氨酯是一种新兴的有机高分子材料，被誉为“第五大塑料”，因其卓越的性能而被广泛应用于国民经济众多领域。产品应用领域涉及轻工、化工、电子、纺织、医疗、建筑、建材、汽车、国防、航天、航空等，是应用广泛的高分子材料，主要有聚氨酯泡沫塑料、聚氨酯弹性体、聚氨酯防水材料、聚氨酯涂料、聚氨酯胶黏剂和聚氨酯生物医用材料等，聚氨酯具有良好的物理和力学性能，硬度范围宽、强度高，具有耐磨、耐油、耐化学腐蚀、耐撕裂、耐臭氧、耐辐射、吸震能力强、黏合性好、加工方式多样，在许多工业领域都有广泛的应用。然而其耐老化性、耐高温性、表面自由能以及耐沾污性不好，限制了进一步的应用，为了改善聚氨酯的这些缺陷，赋予聚氨酯材料一些特殊的性能，人们对聚氨酯进行了改性研究，而本发明主要将聚氨酯用于滚轮外圈，这就要求其具有更高的抗压强度、耐老化等性能。
技术实现要素：
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种滚轮外圈耐火阻燃聚氨酯材料及其制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的。
一种滚轮外圈耐火阻燃聚氨酯材料，它是由下述重量份的原料组成的：
过硫酸铵0.04-0.1、碳纳米管10-13、羟基锡酸锌1-2、马来酸酐6-8、饱和十八碳酰胺0.6-2、乙酰柠檬酸三丁酯3-4、六甲基磷酰三胺0.6-1、烯丙基聚乙二醇4-6、硬脂酸钡2-3、聚磷酸铵1.7-2、羟乙基纤维素2-3、硫化亚锡0.3-1、8-羟基喹啉0.7-1、十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷0.8-1、热塑性聚氨酯弹性体100-110、十溴联苯醚0.5-1。
一种所述的滚轮外圈耐火阻燃聚氨酯材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将上述羟乙基纤维素加入到其重量10-14倍的去离子水中，升高温度为57-60℃，加入上述聚磷酸铵，保温搅拌10-20分钟，得纤维分散液；
（2）将上述8-羟基喹啉加入到其重量40-53倍的无水乙醇中，搅拌均匀，升高温度为65-70℃，保温搅拌4-10分钟，加入上述硬脂酸钡，搅拌至常温，得醇分散液；
（3）取上述碳纳米管，送入到浓度为96-98%的硝酸溶液中，超声30-40分钟，过滤，将沉淀水洗，在70-80℃下干燥1-2小时，与上述硫化亚锡混合，加入到混合料重量36-40倍的去离子水中，加入上述饱和十八碳酰胺，在50-60℃下保温搅拌17-20分钟，得酰胺分散液；
（4）将上述马来酸酐加入到酰胺分散液中，搅拌均匀，通入氮气，加入上述纤维分散液，升高温度为70-75℃，加入过硫酸铵，保温搅拌30-40分钟，过滤，将沉淀水洗2-3次，在50-60℃下真空干燥1-2小时，得改性碳纳米管；
（5）将上述改性碳纳米管加入到醇分散液中，升高温度为50-60℃，加入上述烯丙基聚乙二醇，保温搅拌10-20分钟，升高温度为76-80℃，加入上述十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷，保温搅拌10-14分钟，蒸馏除去乙醇，得硅烷改性碳纳米管；
（6）将上述硅烷改性碳纳米管与剩余各原料混合，搅拌均匀，送入挤出机，熔融挤出，冷却，即得所述聚氨酯材料。
本发明的优点是：
本发明加入的十溴联苯醚、聚磷酸铵、羟基锡酸锌等有效的提高了成品复合材料的防火阻燃性，提高了使用安全性，本发明将酸化处理后的碳纳米管通过酰胺化改性，然后与十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷混合，得到高相容性、高疏水性的填料，有效的降低了团聚，提高了成品材料的稳定性强度。
具体实施方式
以下是本发明的实施例一。
一种滚轮外圈耐火阻燃聚氨酯材料，它是由下述重量份的原料组成的：
过硫酸铵0.04、碳纳米管10、羟基锡酸锌1、马来酸酐6、饱和十八碳酰胺0.6、乙酰柠檬酸三丁酯3、六甲基磷酰三胺0.6、烯丙基聚乙二醇4、硬脂酸钡2、聚磷酸铵1.7、羟乙基纤维素2、硫化亚锡0.3、8-羟基喹啉0.7、十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷0.8、热塑性聚氨酯弹性体100、十溴联苯醚0.5。
以下是本发明的实施例二。
一种滚轮外圈耐火阻燃聚氨酯材料，它是由下述重量份的原料组成的：
过硫酸铵0.07、碳纳米管12、羟基锡酸锌1.5、马来酸酐7、饱和十八碳酰胺1.3、乙酰柠檬酸三丁酯3.5、六甲基磷酰三胺0.7、烯丙基聚乙二醇7、硬脂酸钡2.5、聚磷酸铵1.8、羟乙基纤维素2.5、硫化亚锡0.7、8-羟基喹啉0.9、十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷0.9、热塑性聚氨酯弹性体105、十溴联苯醚0.7。
以下是本发明的实施例三。
一种滚轮外圈耐火阻燃聚氨酯材料，它是由下述重量份的原料组成的：
过硫酸铵0.1、碳纳米管13、羟基锡酸锌2、马来酸酐8、饱和十八碳酰胺2、乙酰柠檬酸三丁酯4、六甲基磷酰三胺1、烯丙基聚乙二醇6、硬脂酸钡3、聚磷酸铵2、羟乙基纤维素3、硫化亚锡1、8-羟基喹啉1、十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷1、热塑性聚氨酯弹性体110、十溴联苯醚1。
一种所述的滚轮外圈耐火阻燃聚氨酯材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将上述羟乙基纤维素加入到其重量10倍的去离子水中，升高温度为57℃，加入上述聚磷酸铵，保温搅拌10分钟，得纤维分散液；
（2）将上述8-羟基喹啉加入到其重量40倍的无水乙醇中，搅拌均匀，升高温度为65℃，保温搅拌4分钟，加入上述硬脂酸钡，搅拌至常温，得醇分散液；
（3）取上述碳纳米管，送入到浓度为96%的硝酸溶液中，超声30分钟，过滤，将沉淀水洗，在70℃下干燥1小时，与上述硫化亚锡混合，加入到混合料重量36倍的去离子水中，加入上述饱和十八碳酰胺，在50℃下保温搅拌17分钟，得酰胺分散液；
（4）将上述马来酸酐加入到酰胺分散液中，搅拌均匀，通入氮气，加入上述纤维分散液，升高温度为70℃，加入过硫酸铵，保温搅拌30分钟，过滤，将沉淀水洗2次，在50℃下真空干燥1小时，得改性碳纳米管；
（5）将上述改性碳纳米管加入到醇分散液中，升高温度为50℃，加入上述烯丙基聚乙二醇，保温搅拌10分钟，升高温度为76℃，加入上述十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷，保温搅拌10分钟，蒸馏除去乙醇，得硅烷改性碳纳米管；
（6）将上述硅烷改性碳纳米管与剩余各原料混合，搅拌均匀，送入挤出机，熔融挤出，冷却，即得所述聚氨酯材料。
性能测试：
拉伸强度为14MPa，断裂伸长率为300%，垂直燃烧 (1.6mm) FV-O。