一种高弹性高分子材料的制备方法

本发明涉及弹性材料，具体为一种高弹性高分子材料的制备方法。

背景技术：

1、高弹性高分子材料是一类具有优异弹性特性和机械性能的材料，广泛应用于各种领域，如汽车工业、建筑工程、航空航天、体育器材等。这些材料具有良好的回弹性、耐磨性、抗撕裂性和耐化学腐蚀性，能够承受高负荷和高应力环境下的挤压和变形，并能恢复到原始形状。

2、过去几十年来，研究人员一直致力于开发新型的高弹性高分子材料，以满足不断发展的应用需求。传统的弹性材料，如天然橡胶和合成橡胶，虽然具有一定的弹性，但其性能在某些方面存在局限性，如低温下易变硬、耐磨性较差等。

3、因此，本领域技术人员提出一种高弹性高分子材料的制备方法，优化高弹性高分子材料的制备方法和组分配比，以改善材料的性能。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种高弹性高分子材料的制备方法，制备的高弹性高分子材料具备优异的弹性特性、耐磨性和抗撕裂性，提供了良好的机械性能和强度。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种高弹性高分子材料，按重量百分比计，包括以下组分：55～65％的聚氨酯主聚合物；

3、15～25％的聚丙烯酸酯辅助聚合物；

4、5～15％的增容剂；

5、3～7％的填充剂；

6、1～5％的增塑剂；

7、1～3％的界面改性剂。

8、优选的，所述增容剂选自聚氨酯弹性体、丁腈橡胶和丙烯酸酯弹性体之一。

9、优选的，所述填充剂选自纳米颗粒、碳纤维、硅橡胶颗粒和聚苯乙烯微珠之一。

10、优选的，所述增塑剂选自邻苯二甲酸酯、聚酯增塑剂好聚醚增塑剂之一。

11、优选的，所述界面改性剂选自硅烷偶联剂、聚酰胺胺、聚乙烯醇之一。

12、本发明提供一种高弹性高分子材料的制备方法，包括以下步骤：

13、s1、将增容剂与聚氨酯主聚合物和聚丙烯酸酯辅助聚合物按重量比例通过高速搅拌混合30～60分钟，得到聚合物；

14、s2、将填充剂以浓度1～10％分散在甲苯或二甲苯溶剂中，得到悬浮液与聚合物按重量比例通过高剪切混合1～2小时；

15、s3、将增塑剂与聚合物按重量比例通过中速搅拌混合30～60分钟；

16、s4、将界面改性剂与聚合物按重量比例通过高剪切搅拌混合1～2小时；

17、s5、将混合后的聚合物溶液注入模具中，通过热压或注射成型工艺，将聚合物加工成所需形状，对成型后的材料进行冷却、固化或热处理，获得高弹性高分子材料。

18、优选的，所述聚氨酯主聚合物的制备，包括以下步骤：

19、s110、在反应容器中添加聚醚多元醇和二异氰酸酯；

20、s111、在惰性气氛下，在80～100℃下进行反应2～4小时；

21、s112、将得到的聚氨酯主聚合物冷却并去除未反应的化合物和溶剂。

22、优选的，所述惰性气氛为氮气或氩气。

23、优选的，所述聚丙烯酸酯辅助聚合物的制备，包括以下步骤：

24、s120、反应容器中添加丙烯酸酯单体和引发剂；

25、s121、在60～80℃下进行反应4～6小时；

26、s122、通过离心分离或萃取方式，去除未反应的单体和杂质，即得聚丙烯酸酯辅助聚合物。

27、优选的，增容剂的制备，包括以下步骤：

28、s130、将聚氨酯弹性体、丁腈橡胶和丙烯酸酯弹性体之一和增容添加剂加入到搅拌容器中；

29、s131、在180～200℃的温度下，搅拌30～60分钟，进行熔融混合；

30、s132、将混合物冷却并研磨成粉末，即得增容剂。

31、本发明提供了一种高弹性高分子材料的制备方法。具备以下有益效果：

32、本发明制备的高弹性高分子材料具有优异的弹性特性，能够回复原状并保持高弹性，具备良好的耐磨性和抗撕裂性，适用于高负荷和高应力环境，提供了良好的机械性能和强度，能够抵御外部冲击和挤压，且提供了良好的机械性能和强度，能够抵御外部冲击和挤压，能够在多种工程和工业应用中发挥重要作用，为相关领域带来了显著的技术进步和经济效益。

技术特征：

1.一种高弹性高分子材料，其特征在于，按重量百分比计，包括以下组分：55～65％的聚氨酯主聚合物；

2.根据权利要求1所述的一种高弹性高分子材料，其特征在于，所述增容剂选自聚氨酯弹性体、丁腈橡胶和丙烯酸酯弹性体之一。

3.根据权利要求1所述的一种高弹性高分子材料，其特征在于，所述填充剂选自纳米颗粒、碳纤维、硅橡胶颗粒和聚苯乙烯微珠之一。

4.根据权利要求1所述的一种高弹性高分子材料，其特征在于，所述增塑剂选自邻苯二甲酸酯、聚酯增塑剂好聚醚增塑剂之一。

5.根据权利要求1所述的一种高弹性高分子材料，其特征在于，所述界面改性剂选自硅烷偶联剂、聚酰胺胺、聚乙烯醇之一。

6.一种高弹性高分子材料的制备方法，用于制备如权利要求1-5任一项所述的一种高弹性高分子材料，其特征在于，包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的一种高弹性高分子材料的制备方法，其特征在于，所述聚氨酯主聚合物的制备，包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的一种高弹性高分子材料的制备方法，其特征在于，所述惰性气氛为氮气或氩气。

9.根据权利要求6所述的一种高弹性高分子材料的制备方法，其特征在于，所述聚丙烯酸酯辅助聚合物的制备，包括以下步骤：

10.根据权利要求6所述的一种高弹性高分子材料的制备方法，其特征在于，增容剂的制备，包括以下步骤：

技术总结
本发明涉及弹性材料技术领域，公开了一种高弹性高分子材料的制备方法，高弹性高分子材料，按重量百分比计，包括以下组分：55～65％的聚氨酯主聚合物；15～25％的聚丙烯酸酯辅助聚合物；5～15％的增容剂；3～7％的填充剂；1～5％的增塑剂；1～3％的界面改性剂。本发明制备的高弹性高分子材料具有优异的弹性特性，能够回复原状并保持高弹性，具备良好的耐磨性和抗撕裂性，适用于高负荷和高应力环境，提供了良好的机械性能和强度，能够抵御外部冲击和挤压，且提供了良好的机械性能和强度，能够抵御外部冲击和挤压，能够在多种工程和工业应用中发挥重要作用，为相关领域带来了显著的技术进步和经济效益。

技术研发人员：徐杰阳,党阿磊
受保护的技术使用者：西北工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11