[发明专利]一种含有氧化淀粉高韧性聚氨酯密封垫片材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种含有氧化淀粉高韧性聚氨酯密封垫片材料的制备方法，将淀粉制成淀粉糊后用偏磷酸钠和高锰酸钾水溶液进行氧化，与硫化后的石墨烯，芳纶纤维形成复合物，以聚碳酸酯二醇、异二苯基甲烷二异氰酸酯为主要合成原料，合成交联水性聚氨酯预聚体后，与增塑剂，助剂一起混炼冷却成型后造粒，本发明制备的密封垫片材料具有韧性高、质量轻等优点，且制备该垫片材料的方法简单，工艺条件易于控制。

技术领域

本发明涉及垫片材料，具体地，涉及一种含有氧化淀粉高韧性聚氨酯密封垫片材料的制备方法。

背景技术

聚碳酸酯作为一种热塑性聚合物，可简单分为脂肪族、芳香族等几类，在汽车、建筑、电器等行业里有着广泛的应用。因其无毒、透明、耐腐烛性好，也应用于日常生活中，比如安全玻璃、光盘等材料。

垫片密封是工业装置最为一般的静密封形式，因此垫片密封件又是工业生产应用最广的配件之一。一般工业生产企业所使用的密封件数量数以千计，对大型石油化工、电力等企业则数以万计，而泄漏又是很多工业生产过程中生产装置最为常见的失效形式。随着现代工业生产的发展,各工业部门,尤其是大型石油化工企业、火力发电厂、核电站和其他工业企业对密封垫片的性能提出愈来愈高的要求。

胡宏玖在《封闭型异氰酸酯交联非石棉芳纶纤维增强乳胶密封垫片材料的制备》一文中将封闭型异氰酸酯作为交联剂,采用抄取法制备了非石棉芳纶纤维增强橡胶乳胶抄取板,并详细阐述了其强化机理。高活性的异氰酸酯基团在芳纶纤维、橡胶乳液与填料形成了牢固的共价键胶接,弥补了其间机械粘接力与氢键结合力的不足,板材的主要力学性能改善显著。但是，该密封垫片材料采用了羧基丁腈胶乳为原料，由于羧基丁腈胶乳的韧性不强，既不耐腐蚀，又不耐磨损，生产出来的密封垫片耐腐蚀性和耐磨性都不佳，从而使用寿命不长。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提高韧性与力学强度，提供一种含有氧化淀粉高韧性聚氨酯密封垫片材料的制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种含有氧化淀粉高韧性聚氨酯密封垫片材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将5-10重量份淀粉与30-50重量份水混合在25-35℃搅拌制成淀粉糊后，加入2-4重量份偏磷酸钠、0.5-1重量份高锰酸钾水溶液，水浴60-90℃反应2-4h，得到氧化淀粉溶液；

（2）将1-5重量份石墨烯浸入浓硫酸中加热5-20小时后取出用蒸馏水过滤洗涤3-6次得硫化石墨烯后，将步骤（1）所得的氧化淀粉溶液、20-30重量份芳纶纤维和硫化石墨烯混合，在60-70℃下不断搅拌1-3小时，得到均一的混合溶液，待用；

（3）将25-30重量份聚碳酸酯二元醇干燥脱水12-24小时后，缓慢加入20-25二苯基甲烷二异氰酸酯,与0.02-1重量份二月桂酸二丁基锡，在氮气氛围中80-85℃反应15-20分钟后，加入适量丙酮稀释后反应3-4小时，降温至60-70℃,加入5-10重量份二羟甲基丙酸、5-7重量份1,4丁二醇和步骤（2）所得物反应1-12小时，待用；

（4）将步骤（3）所得物、与30-50重量份增塑剂、0.2-1重量份助剂加入到搅拌机中，充分搅拌均匀后在200-220℃混炼50-70分钟，然后25-30℃冷却成型、造粒以制得所述含有氧化淀粉高韧性聚氨酯密封垫片材料。

步骤（1）所述淀粉为玉米淀粉、木薯淀粉或者马铃薯淀粉的一种或混合。

步骤（1）所述高锰酸钾水溶液为高锰酸钾与水1:1调配而得。

步骤（4）所述增塑剂为偏苯三酸三辛酯、对苯二甲酸二辛酯中的一种。

步骤（4）所述的助剂为钙锌稳定剂。

本发明的优点是：