一种用高分子化学材料生产功能结构轻型材料的方法

摘要

本发明公开了一种用高分子化学材料生产功能结构轻型材料的方法，所述方法包括：将A组分包括多元醇、扩链剂、匀泡剂、发泡剂、催化剂、阻燃剂、填充材料和防静电材料按不同比例分别制成里表层A组分A1、中间层A组分A2和外表层A组分A3与B组分包括异氰酸酯、环氧树脂、调色材料按不同比例分别制成里表层B组分B1、中间层B组分B2和外表层B组分B3。A组分和B组分按重量比1∶1-2混合后注入模具，模压成型，即得所需产品；所述方法制作的产品，具有一次成型、无缝隙、重量轻、强度高、维护少、使用寿命长节约资源、节能降耗、保温、防潮、防静电、阻燃、抗老化、不变形的优点，主要应用在制作小型船舶、皮划艇、冲浪板、摩托艇、滑雪板、垂钓艇等功能结构轻型材料。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用高分子化学材料生产功能结构轻型材料的方法。 为新材料领域。

背景技术

传统的小型船舶、皮划艇、冲浪板、摩托艇、滑雪板、垂钓艇大多为 木质与环氧树脂为原料制造。

木质材料制作的产品加工费时费力，且每年还需维护保养，在资源日益 枯竭的今天更是不上划算。

环氧树脂制作的产品较脆且相对较重。

本发明将A组分包括多元醇、扩链剂、匀泡剂、发泡剂、催化剂、阻 燃剂、填充材料和防静电材料按不同比例分别制成里表层A组分A1、中间 层A组分A2和外表层A组分A3与B组分包括异氰酸酯、环氧树脂、调色 材料按不同比例分别制成里表层B组分B1、中间层B组分B2和外表层B 组分B3。A组分和B组分按重量比1∶1-2混合后注入模具，模压成型，即 制成的小型船舶、皮划艇、冲浪板、摩托艇、滑雪板、垂钓艇等功能结构 轻型产品，具有一次成型、无缝隙、重量轻、强度高、维护少、使用寿命 长、节约资源、节能降耗、保温、防潮、防静电、阻燃、抗老化、不变形 的优点。

发明内容

将A组分包括多元醇、扩链剂、匀泡剂、发泡剂、催化剂、阻燃剂、 填充材料和防静电材料按不同比例分别制成里表层A组分A1、中间层A组 分A2和外表层A组分A3与B组分包括异氰酸酯、环氧树脂、调色材料按 不同比例分别制成里表层B组分B1、中间层B组分B2和外表层B组分B3。 A组分和B组分按重量比1∶1-2混合后分三次注入模具成型，之后经加工 制成的小型船舶、皮划艇、冲浪板、摩托艇、滑雪板、垂钓艇等功能结构 轻型产品，其主要性能达到：

里表层：

密度：600kg/m

导电性能：表面电阻10的6次方-10的9次方欧姆/厘米

阻燃：离火自熄

耐磨性：0.1g/1000转

吸水性：＜0.5％

耐极冷极热性：-25℃-150℃

经10次急冷热循环不出现明显裂纹

抗弯曲强度：平均值不小于27Mpa

中间夹层：

密度：100kg/m

导电性能：体电阻率10的7次方-10的10次方欧姆/厘米

阻燃：离火自熄

吸水性：＜0.5％

耐极冷极热性：-25℃-150℃

经10次急冷热循环不出现明显裂纹

外表层：

密度：密度：800kg/m

导电性能：表面电阻10的6次方-10的9次方欧姆/厘米

阻燃：离火自熄

耐磨性：0.1g/1000转

吸水性：＜0.5％

耐极冷极热性：-25℃-150℃

经10次急冷热循环不出现明显裂纹

抗弯曲强度：平均值不小于27Mpa

规格：根据需要制作相应模具

整体平均密度：150kg/m 300kg/m

所述多元醇类为聚醚多元醇和聚酯多元醇或为聚醚、聚酯混合多元醇， 在高分子材料中主要能够增加材料的韧性。

所述扩链剂为乙二醇、二乙二醇、丙三醇、二乙醇胺、三乙醇胺、MOCA 等含有2个或2个以上活泼氢的化合物，扩链剂的添加量很少，但在高分 子材料中能够提高材料的强度。

所述匀泡剂为有机硅表面活性剂，添加少量的有机硅表面活性剂能够 明显改善高分子材料的泡孔粗大、并泡等缺陷。

所述发泡剂为水、141B、二氯甲烷、环戊烷、二氧化碳等。

所述催化剂为N，N-二甲基环己胺、三乙醇胺、双(二甲氨基乙基)醚、 三乙烯二胺、醋酸锌、乙二醇锑、醋酸钾、辛酸亚锡、钛酸酯类、咪唑衍 生物及哌嗪衍生物中的一种或其中几种的混合物，。

所述阻燃剂为卤代磷酸酯类、磷酸酯类、卤代烃类及阻燃石墨、红磷、 氢氧化铝、三氧化二锑等无机阻燃剂。

所述填充材料为防老剂、稳定剂、碳酸钙、滑石粉、玻璃纤维、玻璃 微珠、色浆等。

所述导电材料为铜粉、铝粉、银粉、导电石墨、导电炭黑、导电云母、 季铵盐类化合物、金属盐类化合物等。

所述A组分包括多元醇、扩链剂、稳泡剂、发泡剂、催化剂、阻燃剂、 填充材料和防静电材料的质量配比为100∶2-10∶0.5-2∶5-20∶0.5-5∶ 7-20∶10-20∶5-30。

所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯(Toluene Diisocyanate，简称 TDI)；二苯基甲烷二异氰酸酯(Methylenediphenyl Diisocyanate， 简称MDI)、聚合MDI及其改性和预聚体。

所述环氧树脂为缩水甘油醚类环氧树脂、缩水甘油酯类环氧树 脂、缩水甘油胺类环氧树脂、线型脂肪族类环氧树脂和芳香族类环 氧树脂。

所述B组分包括异氰酸酯、环氧树脂、色浆的质量配比为20∶1-4∶ 1-3。

所述AB组分经混合后注入磨具内，经过加温熟化、机械加工、检测包 装等工序。

所述模具为碳钢或铝合金内附聚四氟乙烯材料。

附图说明

图1是本发明的具体实施方式中所述的一种生产小型船舶、皮划艇、 冲浪板、摩托艇、滑雪板、垂钓艇等的方法流程图；

具体实施实例：

内表层材料

聚醚多元醇TDio1-1000(天津第三石油化工有限公司，羟值100 mgKOH/g)

聚酯多元醇160B(廊坊开发区斯科瑞聚氨酯有限公司，苯酐聚酯，羟 值160mgKOH/g)

二乙二醇

辛酸亚锡

二氯甲烷

磷酸酯类阻燃剂DMMP

铝粉

T80(拜耳)(TDI，NCO含量42％)

颜料(银白)

环氧树脂LEDR-12(河北立东树脂涂料有限公司)

实例

在0.5吨的反应釜中，加入聚醚多元醇TDio1-1000 244公斤，聚酯多 元醇160B 150公斤，二乙二醇2公斤，辛酸亚锡1公斤，二氯甲烷80公 斤，DMMP 3公斤，铝粉20公斤，高速搅拌2小时，制成A1组分。

在0.5吨的反应釜中，加入T80 420公斤，环氧树脂LEDR-12 78公 斤，颜料2公斤，加热至80度保温搅拌2小时，出料制成B1组分。

通过浇注机将两种组分按重量比1∶1浇注到模具内，40度熟化6小 时后脱模，加工，即可获得密度为600kg/m³的小型船舶、皮划艇、冲浪 板、摩托艇、滑雪板、垂钓艇等功能结构轻型材料的内表层材料。

中间层材料

聚醚多元醇450L(淄博德信联邦化学工业有限公司，羟值450mgKOH/g)

聚酯多元醇315B(廊坊开发区斯科瑞聚氨酯有限公司，苯酐聚酯，羟 值315mgKOH/g)

滑石粉(1250目)

二乙二醇

N，N-二甲基环己胺

发泡剂HCFC-141B(巨化集团，一氟二氯乙烷)

磷酸酯类阻燃剂DMMP

铝粉

44V20(拜耳)(聚合MDI，NCO含量30％-32％)

稳泡剂8830(南京德美世创化工有限公司)

颜料(中铬黄)

环氧树脂E-44(河北立东树脂涂料有限公司)

实例

在1吨的反应釜中，加入聚酯315B 500公斤，聚醚450L 400公斤， 二乙二醇5公斤，N，N-二甲基环己胺1公斤，8830 1公斤，HCFC-141B 10 公斤，DMMP 8公斤，滑石粉10公斤，铝粉20公斤，中铬黄2公斤，高速 搅拌2小时，制成A2组分。

在1吨的反应釜中，加入44V20 910公斤，环氧树脂E-44 70公斤， 加热至80度保温搅拌2小时，出料制成B2组分。

通过浇注机将两种组分按重量比1∶1.1浇注到模具内，40度熟化6 小时后脱模，加工，即可获得密度为300kg/m³的小型船舶、皮划艇、冲 浪板、摩托艇、滑雪板、垂钓艇等功能结构轻型材料的中间层材料。

外表层材料

聚醚多元醇TDB-2000(天津第三石油化工有限公司，羟值55mgKOH/g)

聚酯多元醇400C(廊坊开发区斯科瑞聚氨酯有限公司，苯酐聚酯，羟 值400mgKOH/g)

二氯甲烷

三乙醇胺

醋酸钾

辛酸亚锡

MOCA

磷酸酯类阻燃剂DMMP

铝粉

红磷

CD-C(拜耳)(液化MDI，NCO含量30％-32％)

颜料(蓝)

环氧树脂LEDR-12(河北立东树脂涂料有限公司)

实例

在0.5吨的反应釜中，加入聚醚多元醇TDB-2000 310公斤，聚酯多元 醇400C 80公斤，三乙醇胺2公斤，醋酸钾1公斤，辛酸亚锡1公斤，二 氯甲烷60公斤，DMMP 3公斤，铝粉20公斤，红磷23公斤，高速搅拌2 小时，制成A3组分。

在0.5吨的反应釜中，加入CD-C 380公斤，环氧树脂LEDR-12 114 公斤，颜料6公斤，加热至80度保温搅拌2小时，出料制成B3组分。

通过浇注机将两种组分按重量比1∶1浇注到模具内，40度熟化6小 时后脱模，加工，即可获得密度为800kg/m³的小型船舶、皮划艇、冲浪 板、摩托艇、滑雪板、垂钓艇等功能结构轻型材料的外表层材料。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发 明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在 本发明的保护范围之内。