一种高弹性耐磨材料及其制备方法与应用

摘要

本发明公开了一种高弹性耐磨材料，主要由以下质量份的物料制成：复合树脂10‑20份、碳纤维0.5‑1份、钢粉0.1‑0.2份、磷酸二氢钾活化骨粉20‑40份、有机硅乳液10‑15份、分散剂1‑2份和固化剂1‑2份；所述复合树脂主要由以下质量份的物料制成：聚酯树脂10‑20份、聚乙烯醇10‑20份、聚苯乙烯10‑20份和烷基酚聚氧乙烯醚5‑8份；本发明还公开了该材料的制备方法及应用；优点是：首先，本发明的材料在保证高弹性的同时，保持着良好的耐磨性能；其次，利用本发明的材料制成的车载帐篷，不仅可以根据包裹的货物不规则的拉伸，而且可以起到有效的耐磨功能，有效减缓由于与货物的锋利端口之间的摩擦所造成的磨损。

权利要求

1.一种高弹性耐磨材料，其特征在于：主要由以下质量份的物料制成：复合树脂10-20份、碳纤维0.5-1份、钢粉0.1-0.2份、磷酸二氢钾活化骨粉20-40份、有机硅乳液10-15份、分散剂1-2份和固化剂1-2份；

所述复合树脂主要由以下质量份的物料制成：聚酯树脂10-20份、聚乙烯醇10-20份、聚苯乙烯10-20份和烷基酚聚氧乙烯醚5-8份；

所述的磷酸二氢钾活化骨粉由以下步骤制备得到：

(1)制备浓度为0.02-0.05mol/L的磷酸二氢钾溶液；

(2)将动物骨粉在100-110℃下蒸制后磨碎过200-300目筛得磨细骨粉；

(3)将磨细骨粉与生石灰按照40-50：1的比例混合均匀，得到磨细骨粉混合料；

(4)将磨细骨粉混合料与磷酸二氢钾溶液按照1：5-7的质量比混合，在200-300℃下搅拌1-2h后，对其进行干燥，使其含水率小于1％，即得。

2.根据权利要求1所述的高弹性耐磨材料，其特征在于：所述碳纤维为圆形管状或者多边形管状。

3.根据权利要求1所述的高弹性耐磨材料，其特征在于：所述有机硅乳液的硅油含量为

10-15％。

4.根据权利要求1所述的高弹性耐磨材料，其特征在于：所述分散剂为聚羧酸钠盐。

5.根据权利要求1所述的高弹性耐磨材料，其特征在于：所述钢粉的粒径为10-30μm。

6.权利要求1所述的高弹性耐磨材料的制备方法，其特征在于：主要包括以下步骤：(1)将聚酯树脂、聚乙烯醇、聚苯乙烯和烷基酚聚氧乙烯醚混合在水中，并进行超声分散，除水后在100-120℃下放置1-2h，形成复合树脂；

(2)将复合树脂、碳纤维和分散剂混合，搅拌1-2h后，在NaOH溶液中浸泡0.5-0.75h，得到混合物A；

(3)将磷酸二氢钾活化骨粉、钢粉和有机硅乳液混合，在1000-1500r/min下离心1-2h得到混合物B；

(4)将混合物A和混合物B混合，发泡0.5-1h后静置1-2h，再加入固化剂，在200-300℃下搅拌2-3h后，在500-800℃下凝结即得。

7.权利要求1所述的高弹性耐磨材料的应用，其特征在于：将该高弹性耐磨材料直接压卷制成薄膜状用于作为货车敞开式车厢的帐篷。

说明书

一种高弹性耐磨材料及其制备方法与应用

技术领域

[0001] 本发明涉及一种弹性材料，尤其涉及一种高弹性耐磨材料及其制备方法与应用。

背景技术

[0002] 敞开式车厢货车送货时，为保持货物的清洁时常采用帐篷将车厢封闭，该帐篷需要具有弹性和耐磨性，现有技术中往往采用一层麻布制作而成的帐篷在与货物的挤压时表面发生形变，其表面与货物在运输的过程中摩擦较为频繁，久而久之就会使帐篷产生破损。

发明内容

[0003] 发明目的：本发明的第一目的是提供一种既有高弹性和耐磨性以实现不规则的拉伸和耐磨功能的材料，第二目的是提供该材料的制备方法，第三目的是提供该材料在货车敞开式车厢帐篷上的应用。

[0004] 技术方案：本发明所述的高弹性耐磨材料，主要由以下质量份的物料制成：复合树脂10-20份、碳纤维0.5-1份、钢粉0.1-0.2份、磷酸二氢钾活化骨粉20-40份、有机硅乳液10-15份、分散剂1-2份和固化剂1-2份；

[0005] 所述复合树脂主要由以下质量份的物料制成：聚酯树脂10-20份、聚乙烯醇10-20 份、聚苯乙烯10-20份和烷基酚聚氧乙烯醚5-8份；

[0006] 其中，所述碳纤维为圆形管状或者多边形管状，所述有机硅乳液的硅油含量为 10-15％，所述分散剂为聚羧酸钠盐，所述钢粉的粒径为10-30μm。

[0007] 所述的高弹性耐磨材料的制备方法主要包括以下步骤：

[0008] (1)将聚酯树脂、聚乙烯醇、聚苯乙烯和烷基酚聚氧乙烯醚混合在水中，并进行超声分散，除水后在100-120℃下放置1-2h，形成复合树脂；

[0009] (2)将复合树脂、碳纤维和分散剂混合，搅拌1-2h后，在NaOH溶液中浸泡 0.5-0.75h，得到混合物A；

[0010] (3)将磷酸二氢钾活化骨粉、钢粉和有机硅乳液混合，在1000-1500r/min下离心 1-2h得到混合物B；

[0011] (4)将混合物A和混合物B混合，发泡0.5-1h后静置1-2h，再加入固化剂，在 200-300℃下搅拌2-3h后，在500-800℃下凝结即得。

[0012] 所述的磷酸二氢钾活化骨粉的制备方法由以下步骤制备得到：

[0013] (1)制备浓度为0.02-0.05mol/L的磷酸二氢钾溶液；

[0014] (2)将动物骨粉在100-110℃下蒸制后磨碎过200-300目筛得磨细骨粉；

[0015] (3)将磨细骨粉与生石灰按照40-50：1的比例混合均匀，得到磨细骨粉混合料；

[0016] (4)将磨细骨粉混合料与磷酸二氢钾溶液按照1：5-7的质量比混合，在200-300℃下搅拌1-2h后，对其进行干燥，使其含水率小于1％，即得。

[0017] 所述的高弹性耐磨材料的应用为：将该高弹性耐磨材料直接压卷制成薄膜状用于作为货车敞开式车厢的帐篷。

[0018] 有益效果：与现有技术相比，本发明的显著的优点为：(1)本发明的材料在保证高弹性的同时，保持着良好的耐磨性能；(2)利用本发明的材料制成的车载帐篷，不仅可以根据包裹的货物不规则的拉伸，而且可以起到有效的耐磨功能，有效减缓由于与货物的锋利端口之间的摩擦所造成的磨损。

具体实施方式

[0019] 实施例1

[0020] 一种高弹性耐磨材料，主要由以下质量份的物料制成：复合树脂10份、碳纤维0.5 份、钢粉0.1份、磷酸二氢钾活化骨粉20份、有机硅乳液10份、分散剂1份和固化剂 1份；

[0021] 所述复合树脂主要由以下质量份的物料制成：聚酯树脂10份、聚乙烯醇10份、聚苯乙烯10份和烷基酚聚氧乙烯醚5份；

[0022] 其中，所述碳纤维为圆形管状，所述有机硅乳液的硅油含量为10％，所述分散剂为聚羧酸钠盐，所述钢粉的粒径为10μm。

[0023] 所述的高弹性耐磨材料的制备方法主要包括以下步骤：

[0024] (1)将聚酯树脂、聚乙烯醇、聚苯乙烯和烷基酚聚氧乙烯醚混合在水中，并进行超声分散，除水后在100℃下放置1h，形成复合树脂；

[0025] (2)将复合树脂、碳纤维和分散剂混合，搅拌1h后，在NaOH溶液中浸泡0.5h，得到混合物A；

[0026] (3)将磷酸二氢钾活化骨粉、钢粉和有机硅乳液混合，在1000r/min下离心1h得到混合物B；

[0027] (4)将混合物A和混合物B混合，发泡0.5h后静置1h，再加入固化剂，在200℃下搅拌2h后，在500℃下凝结即得。

[0028] 所述的磷酸二氢钾活化骨粉的制备方法由以下步骤制备得到：

[0029] (1)制备浓度为0.02mol/L的磷酸二氢钾溶液；

[0030] (2)将动物骨粉在100℃下蒸制后磨碎过200目筛得磨细骨粉；

[0031] (3)将磨细骨粉与生石灰按照40：1的比例混合均匀，得到磨细骨粉混合料；

[0032] (4)将磨细骨粉混合料与磷酸二氢钾溶液按照1：5的质量比混合，在200℃下搅拌1h后，对其进行干燥，使其含水率为0.2％，即得。

[0033] 实施例2

[0034] 一种高弹性耐磨材料，主要由以下质量份的物料制成：复合树脂15份、碳纤维0.7 份、钢粉0.15份、磷酸二氢钾活化骨粉30份、有机硅乳液13份、分散剂1.5份和固化剂1.6份；

[0035] 所述复合树脂主要由以下质量份的物料制成：聚酯树脂15份、聚乙烯醇16份、聚苯乙烯15份和烷基酚聚氧乙烯醚6.5份；

[0036] 其中，所述碳纤维为多边形管状，所述有机硅乳液的硅油含量为12％，所述分散剂为聚羧酸钠盐，所述钢粉的粒径为20μm。

[0037] 所述的高弹性耐磨材料的制备方法主要包括以下步骤：

[0038] (1)将聚酯树脂、聚乙烯醇、聚苯乙烯和烷基酚聚氧乙烯醚混合在水中，并进行超声分散，除水后在110℃下放置1.5h，形成复合树脂；

[0039] (2)将复合树脂、碳纤维和分散剂混合，搅拌1.5h后，在NaOH溶液中浸泡0.6h，得到混合物A；

[0040] (3)将磷酸二氢钾活化骨粉、钢粉和有机硅乳液混合，在1200r/min下离心1.5h 得到混合物B；

[0041] (4)将混合物A和混合物B混合，发泡0.75h后静置1.5h，再加入固化剂，在250℃下搅拌2.5h后，在650℃下凝结即得。

[0042] 所述的磷酸二氢钾活化骨粉的制备方法由以下步骤制备得到：

[0043] (1)制备浓度为0.04mol/L的磷酸二氢钾溶液；

[0044] (2)将动物骨粉在105℃下蒸制后磨碎过250目筛得磨细骨粉；

[0045] (3)将磨细骨粉与生石灰按照45：1的比例混合均匀，得到磨细骨粉混合料；

[0046] (4)将磨细骨粉混合料与磷酸二氢钾溶液按照1：6的质量比混合，在250℃下搅拌1.5h后，对其进行干燥，使其含水率为0.4％，即得。

[0047] 实施例3

[0048] 一种高弹性耐磨材料，主要由以下质量份的物料制成：复合树脂20份、碳纤维1 份、钢粉0.2份、磷酸二氢钾活化骨粉40份、有机硅乳液15份、分散剂2份和固化剂 2份；

[0049] 所述复合树脂主要由以下质量份的物料制成：聚酯树脂20份、聚乙烯醇20份、聚苯乙烯20份和烷基酚聚氧乙烯醚8份；

[0050] 其中，所述碳纤维为圆形管状，所述有机硅乳液的硅油含量为15％，所述分散剂为聚羧酸钠盐，所述钢粉的粒径为30μm。

[0051] 所述的高弹性耐磨材料的制备方法主要包括以下步骤：

[0052] (1)将聚酯树脂、聚乙烯醇、聚苯乙烯和烷基酚聚氧乙烯醚混合在水中，并进行超声分散，除水后在120℃下放置2h，形成复合树脂；

[0053] (2)将复合树脂、碳纤维和分散剂混合，搅拌2h后，在NaOH溶液中浸泡0.75h，得到混合物A；

[0054] (3)将磷酸二氢钾活化骨粉、钢粉和有机硅乳液混合，在1500r/min下离心2h得到混合物B；

[0055] (4)将混合物A和混合物B混合，发泡1h后静置2h，再加入固化剂，在300℃下搅拌3h后，在800℃下凝结即得。

[0056] 所述的磷酸二氢钾活化骨粉的制备方法由以下步骤制备得到：

[0057] (1)制备浓度为0.05mol/L的磷酸二氢钾溶液；

[0058] (2)将动物骨粉在110℃下蒸制后磨碎过300目筛得磨细骨粉；

[0059] (3)将磨细骨粉与生石灰按照50：1的比例混合均匀，得到磨细骨粉混合料；

[0060] (4)将磨细骨粉混合料与磷酸二氢钾溶液按照1：7的质量比混合，在300℃下搅拌2h后，对其进行干燥，使其含水率为0.8％，即得。

[0061] 试验例1

[0062] 选取市面较为普遍的汽车车厢帐篷(即一层麻布与聚酯纤维的混合材料)作为对比例1，将实施例1、实施例2和实施例3所制成的混合料压卷制成与对比例1一样厚度的帐篷，并对对比例1、实施例1、实施例2和实施例3所制成的帐篷的两侧施加拉力直至帐篷发生损坏，测量对比例1、实施例1、实施例2和实施例3所制成的帐篷的损坏临界长度，见表1：

[0063] 表1对比例1、实施例1、实施例2和实施例3所制成的帐篷的拉伸性能[0064]  拉伸前长度/m 拉伸断裂时的临界长度/m
对比例1 2 2.8
实施例1 2 3.9
实施例2 2 4.3
实施例3 2 4.0

[0065] 表1可以看出本发明实施例1、实施例2和实施例3所制成的帐篷拉伸性能远优于对比例1中普通帐篷的拉伸性能，其中实施例2的材料的拉伸性能最为优秀。

[0066] 试验例2

[0067] 选取市面较为普遍的汽车车厢帐篷(即一层麻布表面涂有防水涂料)作为对比例1，将实施例1、实施例2和实施例3所制成的混合料压卷制成与对比例1一样厚度的帐篷，用锉刀对比例1、实施例1、实施例2和实施例3所制成的帐篷进行反复摩擦试验(锉刀反复周期为1周期/s，锉刀下压力为20N)，测量其在一定时间内的磨损程度，见表2：

[0068] 表2对比例1、实施例1、实施例2和实施例3所制成的帐篷的耐磨性能[0069]

[0070] 表2可以看出，本发明实施例1、实施例2和实施例3所制成的帐篷的耐磨性能远优于对比例1中普通帐篷的耐磨性能，其中实施例2的材料的耐磨性能最为优秀。