一种拉挤用聚氨酯树脂的复合材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及拉挤用聚氨醋树脂技术领域，尤其设及一种拉挤用聚氨醋树脂的复合 材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 拉挤复合材料由各种树脂和高性能纤维拉挤复合而成，现有的拉挤用树脂包括不 饱和聚醋、环氧树脂、聚氨醋等。不饱和聚醋力学性能较差，不能应用于一些力学性能要求 高的场合，且固化剂为过氧化物，易燃易爆，加工具有一定的危险性。环氧树脂是高性能的 树脂，但其价格昂贵，固化速度缓慢，而且由于其交联度过高，材料硬脆，初性不足。而传 统的聚氨醋树脂体系中，大量的芳香族异氯酸醋中的苯环在长期的紫外光照及高溫的影响 下，苯环结构极易发生异构，并进一步被光氧化，硬段苯环结构被破坏，整个分子的强度会 大幅下降，从而影响了整个复合材料的力学强度，大大限制了聚氨醋复合材料在野外和露 天的应用（例如太阳能支架、电线杆、口窗框、电缆支架等），并减少了聚氨醋复合材料的使 用寿命。
【发明内容】
[0003] 本发明提供一种拉挤用聚氨醋树脂的复合材料及其制备方法，用W提高拉挤用聚 氨醋树脂的复合材料的抗光氧化能力，进而延长其使用寿命。
[0004] 本发明首先提供一种拉挤用聚氨醋树脂的复合材料，包括重量比为 75-90 : 10-25的增强纤维和聚氨醋树脂，其中，所述聚氨醋树脂由异氯酸醋预聚体聚合而 成，其中：
[0005] 基于所述异氯酸醋预聚体的总重量，所述异氯酸醋预聚体包括由重量分数为 60% -100%的脂肪族异氯酸醋和重量分数为0% -40%的可提高脂肪族聚氨醋的力学强度 且具有可与异氯酸醋反应的端基的伯径基聚酸或伯径基聚醋形成的预聚体。
[0006] 在本发明技术方案中，使用脂肪族异氯酸醋替代了现有的芳香族异氯酸醋，并加 入了高性能的可提高脂肪族聚氨醋的力学强度且具有可与异氯酸醋反应的端基的伯径基 聚酸或伯径基聚醋形成了预聚体，由于脂肪族的异氯酸醋不易发生光氧化，因此延长了其 在野外和露天应用时的使用寿命，另外，预聚体中的具有可与异氯酸醋反应的端基的伯径 基聚酸或伯径基聚醋可W提高脂肪族聚氨醋的强度初性，因此弥补了脂肪族的聚氨醋的强 度不如芳香族聚氨醋的缺陷。另外，将一定量的具有可与异氯酸醋反应的端基的伯径基聚 酸或伯径基聚醋，与脂肪族异氯酸醋预聚，提高了在拉挤过程中常溫下对增强纤维的浸润 能力。
[0007] 优选的，所述可提高脂肪族聚氨醋的力学强度且具有可与异氯酸醋反应的端基 的伯径基聚酸或伯径基聚醋选自聚四氨巧喃（PTMG)、聚四氨巧喃聚己内醋嵌段共聚物 (7201A)和聚醋二元醇。
[0008] 优选地，所述脂肪族异氯酸醋选自异佛尔酬二异氯酸醋（IPDI)和六亚甲基二异 氯酸醋（皿I)。优选地，所述脂肪族异氯酸醋的官能度为2,NCO%为5% -30%。
[0009] 优选的，所述异氯酸醋预聚体为IPDI和PTMG形成的预聚体、IPDI和7201A形成 的预聚体、IPDI和聚醋二元醇形成的预聚体、皿I和7201A形成的预聚体、皿I和聚醋二元 醇形成的预聚体，其中，所述脂肪族异氯酸醋的官能度为2，NC0%为5% -30%。其中，IPDI 简称为异佛尔酬二异氯酸醋，化学名称为3-异氯酸醋基亚甲基-3, 5, 5-Ξ甲基环己基异 氯酸醋（3-Iso巧anatomethy；L-3, 5,S-trimethylcyclohe巧 1iso巧anate)，购自德国拜尔 公司；皿I为六亚甲基二异氯酸醋化examethyleneDiiso巧anate)，购自德国拜尔公司；聚 醋二元醇可W为聚己二酸下二醋二元醇PBA，PBA1000为聚己二酸下二醇醋-1000,购自台 湾长兴化工有限公司；7201A为聚四氨巧喃聚己内醋嵌段共聚物，购自瑞典帕斯托，型号为 capa7201A;PTMG为聚四氨巧喃，PTMG1000为聚四氨巧喃-1000,购自德国己斯夫。
[0010] 优选的，所述聚氨醋树脂由异氯酸醋预聚体和B组分聚合而成，其中，
[0011] B组分：
[0012] 80-100重量份的多元醇；
[001引 0-10重量份的扩链剂；
[0014] 0. 1-1重量份的催化剂；
[0015] 0. 1-2重量份的径基酸；
[0016] 1-5重量份的内脱模剂；
[0017] 1-5重量份的除水剂；
[0018] 0-10重量份的填料；
[0019] 其中，异氯酸醋预聚体和B组分重量比为100 : 100至200 : 100。
[0020] 优选的，所述多元醇为聚酸多元醇或聚醋多元醇，所述聚酸多元醇或聚醋多元醇 的官能度为2、3、4或8,径值为24-800m巧OH/g。
[0021] 优选的，所述扩链剂为1,4-下二醇、丙Ξ醇、一缩二乙二醇、乙二醇、乙二胺和季 戊四醇中的一种或多种。
[0022] 优选的，所述催化剂由胺催化剂，W及至少一种有机金属锡、有机金属隶、有机金 属祕和有机金属铅复配得到。
[0023] 优选的，所述径基酸的径基官能团为1-2,簇基官能团为1。
[0024] 优选的，所述内脱模剂为硬脂酸、石蜡粉和聚酸硅油中的一种或多种。
[00巧]优选的，所述除水剂为原甲酸Ξ乙醋、氧化巧、娃酸侣钢、嗯挫烧和分子筛中的一 种或多种。
[0026] 优选的，所述填料为碳酸巧、氨氧化侣、滑石粉、高岭±和二氧化铁中的一种或多 种。
[0027] 在上述任一种技术方案中，所述增强纤维可W为通用的增强纤维，具体可W为玻 璃纤维、碳纤维、芳绝、聚丙締、尼龙、玄武岩纤维等。
[0028] 本发明还设及上述的拉挤用聚氨醋树脂的复合材料的制备方法，包括W下步骤：
[0029] 将重量分数为60 % -100 %的脂肪族异氯酸醋和重量分数为0 % -40 %的可提高脂 肪族聚氨醋的力学强度且具有可与异氯酸醋反应的端基的伯径基聚酸或伯径基聚醋形成 异氯酸醋预聚体；
[0030] 将异氯酸醋预聚体聚合形成拉挤用聚氨醋树脂的复合材料。
[0031] 优选的，所述将异氯酸醋预聚体聚合形成拉挤用聚氨醋树脂的复合材料，包括：
[0032] 将异氯酸醋预聚体置于注胶机A料筒中；
[0033] 将80-100重量份的多元醇、0-10重量份的扩链剂、0. 1-1重量份的催化剂、0. 1-2 重量份的径基酸、1-5重量份的内脱模剂、1-5重量份的除水剂和0-10重量份的填料置于注 胶机B料筒中，并混合均匀；
[0034] 将A料筒中的组分和B料筒中的组分W100 : 100-200 : 100的重量比经注胶机 混合注入注胶盒，对增强纤维进行浸润，并将其拉挤成型。
[0035] 在本发明技术方案中，先在A料筒中装入黑料，即异氯酸醋预聚体，然后在B料筒 中装入白料，即80-100重量份的多元醇、0-10重量份的扩链剂、0. 1-1重量份的催化剂、 0. 1-2重量份的径基酸、1-5重量份的内脱模剂、1-5重量份的除水剂和0-10重量份的填料， 然后按一定比例将A料筒中的组分和B料筒中的组分与增强纤维浸润，最后拉挤成型得到 本发明的拉挤用聚氨醋树脂的复合材料，其中，也可W先对B料筒装料，再对A料筒装料，也 可W同时对A料筒和B料筒分别装料，本发明对此并不限定。
[0036] 本发明制备的拉挤用聚氨醋树脂的复合材料可W用于制造太阳能支架、电线杆、 口窗框和电缆支架，延长其使用寿命。
【具体实施方式】
[0037]为了解决现有技术中拉挤用聚