本發(fā)明涉及功能材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種聚氨酯和氨基乙酸-溴化鈣半有機(jī)晶體復(fù)合材料的制備方法。
背景技術(shù)：
聚氨酯彈性體是由軟段和硬段交替組成的嵌段高分子材料，其軟、硬段為熱力學(xué)不相容的兩相，具有微相分離結(jié)構(gòu)。Pu材料的性能在很大程度上取決于軟硬段的相結(jié)構(gòu)及微相分離程度口。通常，Pu中含有大量氫鍵，其強(qiáng)度與基團(tuán)的內(nèi)聚能有關(guān)。由于剛性鏈段中的氨基甲酸酯和脲基極性強(qiáng)，因此氫鍵多存在于硬段之間，而剛性鏈段間的氫鍵能促進(jìn)鏈段的取向和有序排列，改善材料的微相分離，從而提高Pu的力學(xué)性能。半有機(jī)晶體是一種由有機(jī)物和無(wú)機(jī)物在一定條件下合成的具有特定晶型的晶體材料，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于激光技術(shù)、非線性光學(xué)器件和紅外探測(cè)等領(lǐng)域。采用水溶液蒸發(fā)法可以制備氨基乙酸一溴化鈣半有機(jī)晶體，這類晶體表面可能因含有氨基，會(huì)與供電基團(tuán)如Pu硬段的氨酯羰基發(fā)生作用，增強(qiáng)氫鍵化作用，從而提高Pu彈性體的性能，但關(guān)于此類半有機(jī)晶體對(duì)PU性能的影響尚未見(jiàn)報(bào)道。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明旨在提出一種聚氨酯和氨基乙酸-溴化鈣半有機(jī)晶體復(fù)合材料的制備方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案在于：
聚氨酯和氨基乙酸-溴化鈣半有機(jī)晶體復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟：
（1）氨基乙酸-溴化鈣半有機(jī)晶體的制備
采用水溶液蒸發(fā)法培養(yǎng)半有機(jī)晶體：將甘氨酸與溴化鈣混合于水中形成飽和溶液，于50℃下反應(yīng)0.5 h；然后，通過(guò)自然蒸發(fā)法獲得氨基乙酸-溴化鈣半有機(jī)晶體，并將其研磨至25～40微米，于100℃下烘干備用；
（2）聚氨酯和氨基乙酸-溴化鈣半有機(jī)晶體復(fù)合材料的制備
在大燒杯中稱取聚己內(nèi)酯，并將其融化，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0～3％的氨基乙酸-溴化鈣半有機(jī)晶體，利用膠體磨分散均勻；將分散好的聚己內(nèi)酯和氨基乙酸-溴化鈣混合物加入到帶有溫度計(jì)、加熱裝置、攪拌裝置和抽真空裝置的燒瓶中，開啟加熱裝置，將體系升至120℃，同時(shí)開動(dòng)真空裝置，使其在-0.09MPa下脫水2~3h；脫水后將體系冷卻到40~50℃，加入TDI，兩者自然反應(yīng)0.5 ~1h，待體系溫度穩(wěn)定后升溫至80℃，在此狀態(tài)下繼續(xù)反應(yīng)2 ~2.5h；反應(yīng)完全后，開啟真空設(shè)備，將體系脫泡0.5 h，即制得預(yù)聚體；加入擴(kuò)鏈劑后迅速攪拌30 s，將膠料倒入已預(yù)熱的模具中硫化20 ~30min，脫模后于烘干，室溫放置1周后進(jìn)行裁片，制成聚氨酯和氨基乙酸-溴化鈣半有機(jī)晶體復(fù)合材料。
所述的甘氨酸與溴化鈣按2：1的摩爾比混合。
所述的加入的擴(kuò)鏈劑為二甲硫基甲苯二胺。
所述的烘干的溫度為100~120℃，烘干時(shí)間為22~24h。
本發(fā)明的技術(shù)效果在于：
本發(fā)明復(fù)合材料提高了Pu材料的微相分離程度。拉伸強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度均有所提高。
具體實(shí)施方式
聚氨酯和氨基乙酸-溴化鈣半有機(jī)晶體復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟：
實(shí)施例1
（1）氨基乙酸-溴化鈣半有機(jī)晶體的制備
采用水溶液蒸發(fā)法培養(yǎng)半有機(jī)晶體：將甘氨酸與溴化鈣混合于水中形成飽和溶液，于50℃下反應(yīng)0.5 h；然后，通過(guò)自然蒸發(fā)法獲得氨基乙酸-溴化鈣半有機(jī)晶體，并將其研磨至40微米，于100℃下烘干備用；
（2）聚氨酯和氨基乙酸-溴化鈣半有機(jī)晶體復(fù)合材料的制備
在大燒杯中稱取聚己內(nèi)酯，并將其融化，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0～3％的氨基乙酸-溴化鈣半有機(jī)晶體，利用膠體磨分散均勻；將分散好的聚己內(nèi)酯和氨基乙酸-溴化鈣混合物加入到帶有溫度計(jì)、加熱裝置、攪拌裝置和抽真空裝置的燒瓶中，開啟加熱裝置，將體系升至120℃，同時(shí)開動(dòng)真空裝置，使其在-0.09MPa下脫水3h；脫水后將體系冷卻到50℃，加入TDI，兩者自然反應(yīng)1h，待體系溫度穩(wěn)定后升溫至80℃，在此狀態(tài)下繼續(xù)反應(yīng)2.5h；反應(yīng)完全后，開啟真空設(shè)備，將體系脫泡0.5 h，即制得預(yù)聚體；加入擴(kuò)鏈劑后迅速攪拌30 s，將膠料倒入已預(yù)熱的模具中硫化30min，脫模后于烘干，室溫放置1周后進(jìn)行裁片，制成聚氨酯和氨基乙酸-溴化鈣半有機(jī)晶體復(fù)合材料。
其中，所述的甘氨酸與溴化鈣按2：1的摩爾比混合。所述的加入的擴(kuò)鏈劑為二甲硫基甲苯二胺。所述的烘干的溫度為120℃，烘干時(shí)間為24h。
實(shí)施例1
（1）氨基乙酸-溴化鈣半有機(jī)晶體的制備
采用水溶液蒸發(fā)法培養(yǎng)半有機(jī)晶體：將甘氨酸與溴化鈣混合于水中形成飽和溶液，于50℃下反應(yīng)0.5 h；然后，通過(guò)自然蒸發(fā)法獲得氨基乙酸-溴化鈣半有機(jī)晶體，并將其研磨至25微米，于100℃下烘干備用；
（2）聚氨酯和氨基乙酸-溴化鈣半有機(jī)晶體復(fù)合材料的制備
在大燒杯中稱取聚己內(nèi)酯，并將其融化，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0～3％的氨基乙酸-溴化鈣半有機(jī)晶體，利用膠體磨分散均勻；將分散好的聚己內(nèi)酯和氨基乙酸-溴化鈣混合物加入到帶有溫度計(jì)、加熱裝置、攪拌裝置和抽真空裝置的燒瓶中，開啟加熱裝置，將體系升至120℃，同時(shí)開動(dòng)真空裝置，使其在-0.09MPa下脫水2h；脫水后將體系冷卻到40℃，加入TDI，兩者自然反應(yīng)0.5h，待體系溫度穩(wěn)定后升溫至80℃，在此狀態(tài)下繼續(xù)反應(yīng)2 h；反應(yīng)完全后，開啟真空設(shè)備，將體系脫泡0.5 h，即制得預(yù)聚體；加入擴(kuò)鏈劑后迅速攪拌30 s，將膠料倒入已預(yù)熱的模具中硫化20 min，脫模后于烘干，室溫放置1周后進(jìn)行裁片，制成聚氨酯和氨基乙酸-溴化鈣半有機(jī)晶體復(fù)合材料。
其中，所述的甘氨酸與溴化鈣按2：1的摩爾比混合。所述的加入的擴(kuò)鏈劑為二甲硫基甲苯二胺。所述的烘干的溫度為100℃，烘干時(shí)間為22h。