[发明专利]二氧化碳基聚脲复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种二氧化碳基聚脲复合材料及其制备方法，属于复合材料制备技术领域。

背景技术

二氧化碳基聚脲，具有较好的机械性能、热反应性能以及耐化学药品性能，近年来受到了广泛的研究。但是现有技术中的二氧化碳基聚脲的制备方法，如赵凤玉等人(Phys.Chem.Chem.Phys.,2012,14,464-468)报道的通过在4-20MPa下二胺与二氧化碳一步法制备聚脲的方法，制备的二氧化碳基聚脲的分子量较低，使二氧化碳基聚脲的性能无法得到显著的提高。限制了二氧化碳基聚脲的应用领域。

现有技术中，二氧化碳基聚脲的复合材料及其制备方法未见报道。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中二氧化碳基聚脲性能不能满足要求的技术问题，进一步拓宽二氧化碳基聚脲的应用范围，提供一种二氧化碳基聚脲复合材料及其制备方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下。

二氧化碳基聚脲复合材料，组成及重量份如下：

二氧化碳基聚脲   100重量份；

填料或者增强材料 0.5-50重量份；

颜料             0-10重量份；

所述二氧化碳基聚脲的结构式为：

式中，n＝30-200的整数，R为脂肪族碳链、芳香族碳链或者半芳香族碳链；

所述填料为碳酸钙、蒙脱土、滑石粉、白炭黑、氧化锑、三氧化二铝、石墨粉、二氧化硅、二氧化钛、二氧化锆中的一种或多种的混合；

所述增强材料为玻璃纤维、碳纤维、超高分子量聚乙烯纤维、聚芳酰胺纤维、聚芳酯纤维中的一种或多种；

所述的颜料为钛白粉、炭黑、群青颜料、荧光增白剂中的一种或多种。

优选的是，该复合材料还包括0.5-15重量份的稳定剂，所述稳定剂为热稳定剂或者光稳定剂，更优选的是，所述热稳定剂为有机锡热稳定剂、钙锌热稳定剂、铅盐热稳定剂、亚磷酸热稳定剂、亚磷酸酯热稳定剂、磷酸三苯酯类热稳定剂中的一种或多种的混合。

优选的是，该复合材料还包括0.001-10重量份的添加剂，所述添加剂为增韧剂、抗静电剂、增塑剂、发泡剂、偶联剂、水解稳定剂、脱模剂中的一种或多种。

优选的是，该复合材料还包括0.001-10重量份的催化剂。

优选的是，该复合材料还包括5-150重量份的共混物，所述共混物为脂肪族聚酰胺、聚酯、聚醚砜、聚酰亚胺、聚醚醚酮、聚碳酸酯、聚苯硫醚、聚芳醚酮、聚乳酸、二氧化碳基聚碳酸酯、聚氨酯、异氰酸酯基聚脲中的一种或多种。

上述二氧化碳基聚脲复合材料的制备方法：按组成及重量份称取各组分，加入双螺杆挤出机或者密炼机中成型，得到二氧化碳基聚脲复合材料。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过二氧化碳基聚脲与填料或者增强材料的复合，制备二氧化碳基聚脲的复合材料，从而大大提高二氧化碳基聚脲的物理和化学性能，如拉伸模量和拉伸强度分别能够提高2-3倍，分别达到3-4GPa和120-130MPa，最大分解温度提高30-50℃，能够大大拓宽二氧化碳基聚脲的用途。

附图说明

图1为实施例21制备的二氧化碳聚脲的傅里叶红外光谱；

图2为实施例21制备的二氧化碳聚脲的基质辅助激光解吸电离质谱图。

具体实施方式

为了进一步了解本发明，下面结合具体实施方式对本发明的优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为了进一步说明本发明的特征和优点而不是对本发明权利要求的限制。

二氧化碳基聚脲复合材料，包括100重量份的二氧化碳基聚脲、0.5-50重量份的填料、0-10重量份的颜料；或者，包括100重量份的二氧化碳基聚脲、0.5-50重量份的增强材料、0-10重量份的颜料；

其中，二氧化碳基聚脲的结构式为：