[发明专利]一种聚氨酯复合材料及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种聚氨酯复合材料及其制备方法与应用，属于复合材料技术领域。解决了现有技术中聚氨酯轴承材料内生热大，耐湿热性能不好，且不耐强极性溶剂和强酸碱介质，容易附着污染物并滋生细菌的技术问题。本发明的聚氨酯复合材料，由100重量份的聚醚型聚氨酯、4‑8重量份的贝壳粉、10‑15重量份的淀粉、2‑4重量份的氮化硼、0.5‑1重量份的碳化钛、1‑4重量份的石蜡、0.2‑1重量份的纳米膨润土、1.5‑3重量份的聚碳化二亚胺、5‑10重量份的聚四氟乙烯粉、0.2‑0.3份的抗氧化剂和1‑2重量份的增塑剂组成。该聚氨酯复合材料的撕裂强度高、拉伸强度高、抗冲击性好，且抗菌、耐磨、耐水解、耐湿热。

技术领域

本发明属于复合材料技术领域，具体涉及一种聚氨酯复合材料及其制备方法与应用。

背景技术

滑动轴承是指在滑动摩擦下工作的轴承。滑动轴承采用的润滑方式主要有水润滑和油润滑两种方式。油润滑常会出现油泄露现象，不仅污染环境而且会留下油迹暴露目标，因此船舰艇类轴承普遍采用水润滑方式。水润滑轴承常采用的材料主要有橡胶和工程塑料。橡胶耐油性、耐水性、耐高温性、减震降噪性优异，常被作为水润滑轴承使用。相较于橡胶类高分子材料，树脂类高分子材料低速粘滑特性不明显，具有较好的低速性能，因此在轴承上的应用更广泛，如聚四氟乙烯、超高分子量聚乙烯、聚酰亚胺都是常用的轴承材料。但工程塑料类轴承经常与主轴接触，因为没弹性，对泥沙等杂物包裹性差，因此磨粒磨损非常严重，寿命也很短。

聚氨酯是聚氨基甲酸酯的简称，被广泛应用于众多领域，被誉为第五大塑料。其具有耐磨性能优异、耐挠曲性能优异、减震性能优异、防滑性能优异等诸多优良的性能，是一种很好的轴承材料基材。现有技术中，已存在一些聚氨酯轴承材料，但聚氨酯内生热大，耐高温性能一般，特别是耐湿热性能不好，且不耐强极性溶剂和强酸碱介质，且密度低，孔隙大，长期浸泡在水体中容易附着污染物并滋生细菌，而现有技术中的聚氨酯轴承材料却无法很好的解决上述问题。而且，现有技术中的聚氨酯轴承材料，辅料易团聚、分散性差，影响材料的综合性能。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种聚氨酯复合材料及其制备方法与应用，解决现有技术中聚氨酯轴承材料内生热大，耐湿热性能不好，且不耐强极性溶剂和强酸碱介质，容易附着污染物并滋生细菌的技术问题，进一步提高聚氨酯轴承材料的耐磨性、强度等综合性能。

本发明解决上述技术问题采取的技术方案如下。

聚氨酯复合材料，组成及重量份如下：

所述聚醚型聚氨酯的硬段质量分数为50-55％。

优选的，所述抗氧化剂为抗氧剂1010、抗氧剂264、抗氧剂1076中的一种或两种以上的混合物。

优选的，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、间苯二甲酸二辛酯(DOIP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二庚酯(DHP)中的一种或两种以上的混合物。

优选的，所述贝壳粉的目数为300-500。

优选的，所述贝壳粉为5-6重量份，淀粉为4-5重量份，石蜡为0.5-0.8重量份，聚四氟乙烯粉为6-8重量份。

本发明还提供上述聚氨酯复合材料的制备方法，步骤如下：

步骤一、将4-8重量份的贝壳粉、2-5重量份的淀粉、2-4重量份的氮化硼、0.5-1重量份的碳化钛、1-4重量份的石蜡、0.2-1重量份的纳米膨润土、1.5-3重量份的碳化二亚胺、5-10重量份的聚四氟乙烯粉、0.2-0.3重量份的抗氧化剂和1-2重量份的增塑剂混合均匀，得到第一混合体系；

步骤二、向第一混合体系中加入100重量份的聚醚型聚氨酯，混合均匀，然后先在90-120℃预热5-10min，300-400转/min搅拌10-20min，再在175-220℃熔融挤出，得到聚氨酯复合材料。