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专利号: 2022112058281
申请人: 武汉工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-01
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种自修复聚氨酯复合材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)取聚丙二醇和聚醚多元醇混合,抽真空下油浴加热至100 120℃,除去水分,待体系~温度降至室温后,加入二苯基甲烷‑4,4'‑二异氰酸酯和催化剂,升温至60 80℃反应1 2h,~ ~得到异氰酸根封端的聚氨酯预聚体;将温度降至30 40℃,将糠胺溶液加入到反应体系中,~加入完毕后反应1 2h后再升温至60 80℃反应1 2h,得到端呋喃环封端的聚氨酯预聚体;

~ ~ ~

步骤(1)所述聚醚多元醇为HSH‑310和HSH330中的至少一种;

(2)配制酒石酸水溶液,调节酒石酸水溶液PH为8~9,边搅拌边加入纳米BaTiO3,加热至

50~70℃后反应1~2h,抽滤将反应后的混合溶液中的BaTiO3粉末分离出来,过滤完后先用弱碱性溶液润洗,再用水润洗;将润洗后的粉末干燥,即制得改性后的BaTiO3;

(3)将改性后的BaTiO3、SiC和双马来酰亚胺二苯甲烷(BMI)混合,混合后溶于N,N‑二甲基甲酰胺中,超声分散均匀,加入步骤(1)所述端呋喃环封端的聚氨酯预聚体,再次超声分散均匀后倒入模具中,60 80℃加热12 24小时,即制备得到所述自修复聚氨酯复合材料。

~ ~

2.根据权利要求1所述一种自修复聚氨酯复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述聚丙二醇和聚醚多元醇的质量比为3 6:1 2;

~ ~

步骤(1)所述糠胺溶液与聚丙二醇的质量比为1 2:2 4;

~ ~

步骤(2)所述纳米BaTiO3与酒石酸的质量比为2~5:1~3。

3.根据权利要求2所述一种自修复聚氨酯复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述改性后的BaTiO3和SiC的质量比为2:8~8:2;

步骤(3)所述双马来酰亚胺二苯甲烷与步骤(1)所述聚醚多元醇的质量比为1 3:1 3。

~ ~

4.根据权利要求1所述一种自修复聚氨酯复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述N,N‑二甲基甲酰胺的加入量与双马来酰亚胺二苯甲烷的质量比为1 6:2 4;

~ ~

步骤(1)所述二苯基甲烷‑4,4'‑二异氰酸酯与聚丙二醇的质量比为1 2:3 6。

~ ~

5.根据权利要求1 4任一项所述一种自修复聚氨酯复合材料的制备方法,其特征在于,~步骤(1)所述催化剂的加入质量占总质量的0.1% 0.3%;

~

步骤(3)所述端呋喃环封端的聚氨酯预聚体与BaTiO3和SiC总质量之比为1:5%~20%。

6.根据权利要求5所述一种自修复聚氨酯复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述聚丙二醇为PPG2000、PPG400和PPG1000中的至少一种;

步骤(1)所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、二甲基环己胺和双二甲氨基乙基醚中的至少一种。

7.根据权利要求1 4任一项所述一种自修复聚氨酯复合材料的制备方法,其特征在于,~步骤(1)所述糠胺溶液为浓度为20 40wt%的N‑N二甲基甲酰胺溶液;

~

步骤(2)所述酒石酸水溶液的质量百分数为4 8wt%;

~

步骤(2)所述纳米BaTiO3的颗粒尺寸为50~100nm。

8.根据权利要求7所述一种自修复聚氨酯复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述弱碱性溶液为氨水和过氧化氢中的至少一种;

步骤(2)所述干燥的温度为60 80℃;

~

步骤(3)所述SiC的颗粒尺寸为500 700nm。

~

9.权利要求1 8任一项所述一种自修复聚氨酯复合材料的制备方法制备得到的自修复~聚氨酯复合材料。

10.权利要求9所述自修复聚氨酯复合材料在建筑、交通、智能柔性元件和可拉伸应变传感器中的应用。