本发明属于复合材料技术领域，具体涉及一种丁腈橡胶聚氨酯复合材料及其制备方法。
背景技术：
聚氨酯，是在大分子主链中含有氨基甲酸酯基的聚合物，可分为聚酯型聚氨酯和聚醚型聚氨酯两大类，聚酯型是以二异氰酸酯和端羟基聚酯为原料制备的聚氨酯，聚醚型聚氨酯是以二异氰酸酯和端羟基聚醚为原料制备的聚氨酯。
由于聚氨酯大分子中含有强极性基团和聚醚或聚酯柔性链段，使得聚氨酯具有以下特点：①较高的机械强度和氧化稳定性；②具有较高的柔曲性和回弹性；③具有优良的耐油性、耐溶剂性、耐水性和耐火性。由于聚氨酯具有这些优异的性能，所以其具有广泛的用途，如用作聚氨酯合成革、聚氨酯泡沫塑料、聚氨酯涂料、聚氨酯粘合剂、聚氨酯橡胶(弹性体)和聚氨酯纤维等。此外，聚氨酯还用于土建、地址钻探，采矿和石油工程中，起堵水、稳固建筑物或路基的作用；作为铺面材料，用于运动场的跑道、建筑物的室内地板等。
但是，随着人们对高质量的追求，对聚氨酯的性能也提出了更高的要求，因此，在轴承等要求高耐磨性的领域，其耐磨性能还有待提高。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明为进一步提高聚氨酯的耐磨性能，提供一种丁腈橡胶聚氨酯复合材料及其制备方法。
本发明提供的丁腈橡胶聚氨酯复合材料，组成及重量份为：
优选的是，所述聚氨酯的硬度为70-85a，聚氨酯的粒度为150-250目，含水量为0.01-0.08％。
优选的是，所述抗氧剂为受阻胺类抗氧剂或受阻酚类抗氧剂；更优选的，所述抗氧剂为三(2，4-二叔丁基苯酚)亚磷酸酯、四(β-(3,5二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯、(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八酯或β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸环己酯，如抗氧剂1010、1076、168、264、1098或b900。
优选的是，所述热稳定剂为三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯或双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯。
优选的是，所述阻燃剂为硼酸锌、三(2-氯乙基)磷酸、聚磷酸铵十溴二苯醚、四溴双酚a或三氧化二锑。
优选的是，该复合材料还包括紫外线吸收剂，更优选的，紫外线吸收剂为苯并三氮唑类紫外线吸收剂和/或苯并三嗪类紫外线吸收剂。
优选的是，所述纳米四氮化硅粉和硅灰石粉的粒径均为200-800目。
本发明提供的丁腈橡胶聚氨酯复合材料的制备方法，步骤如下：
步骤一、按组成及重量份，将丁腈橡胶、聚氨酯、氯化聚乙烯、硬脂酸钠、马来酸酐接枝聚丙烯、石蜡、阻燃剂、抗氧剂、十二烷基硫酸钠、聚二甲基硅氧烷、热稳定剂、碳化二亚胺、蓖麻油、纳米四氮化硅粉、硅灰石粉、醋酸钾加入到开炼机中，混合密炼10-20min，待混合均匀后，得到片状料坯；
步骤二、将片状料坯放入模具中，模压成型，冷却脱模，剪切、修边，得到丁腈橡胶聚氨酯复合材料。
优选的是，模压成型的温度为120-150℃，压力为5-10mpa，保压时间为5-10min。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明的丁腈橡胶聚氨酯复合材料耐磨性高，力学性能好，抗冲击性好，耐热性好，阻燃性好，经试验检测：拉伸强度62-67mpa，断裂伸长率343-369％，弯曲强度111-123mpa，弯曲模量2890-3714mpa，izod缺口冲击强度69-77kj·m2，热变形温度145-151℃，阻燃性v0级，磨耗19-25mg。
本发明的丁腈橡胶聚氨酯复合材料的制备方法工艺简单，条件易控，成本低廉，对设备要求低的特点，适于工业化生产。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
实施例1
丁腈橡胶聚氨酯复合材料，由100重量份聚氨酯(硬度为70a，粒度为150目，含水量为0.03％)、20重量份丁腈橡胶、2重量份氯化聚乙烯、1重量份硬脂酸钠、1.5重量份马来酸酐接枝聚丙烯、2重量份石蜡、2.5重量份阻燃剂硼酸锌、1重量份抗氧剂1010、0.2重量份十二烷基硫酸钠、1重量份聚二甲基硅氧烷、1重量份热稳定剂三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、4重量份碳化二亚胺、0.5重量份蓖麻油、1重量份纳米四氮化硅粉、0.5重量份硅灰石粉(300目)和1重量份醋酸钾组成。
上述丁腈橡胶聚氨酯复合材料的制备方法，步骤如下：
步骤一、按组成及重量份，将丁腈橡胶、聚氨酯、氯化聚乙烯、硬脂酸钠、马来酸酐接枝聚丙烯、石蜡、阻燃剂、抗氧剂、十二烷基硫酸钠、聚二甲基硅氧烷、热稳定剂、碳化二亚胺、蓖麻油、纳米四氮化硅粉、硅灰石粉、醋酸钾加入到开炼机中，混合密炼10min，待混合均匀后，得到片状料坯；
步骤二、将片状料坯放入模具中，模压成型，冷却脱模，剪切、修边，得到丁腈橡胶聚氨酯复合材料，模压成型的温度为120℃，压力为8mpa，保压时间为7min。
实施例2
丁腈橡胶聚氨酯复合材料，由100重量份聚氨酯(硬度为80a，粒度为200目，含水量为0.05％)、25重量份丁腈橡胶、3重量份氯化聚乙烯、2重量份硬脂酸钠、2重量份马来酸酐接枝聚丙烯、3重量份石蜡、3重量份阻燃剂硼酸锌、1.5重量份抗氧剂1010、0.3重量份十二烷基硫酸钠、1.5重量份聚二甲基硅氧烷、1.5重量份热稳定剂三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、5重量份碳化二亚胺、0.8重量份蓖麻油、2重量份纳米四氮化硅粉、0.7重量份硅灰石粉(500目)和1重量份醋酸钾组成。
上述丁腈橡胶聚氨酯复合材料的制备方法，步骤如下：
步骤一、按组成及重量份，将丁腈橡胶、聚氨酯、氯化聚乙烯、硬脂酸钠、马来酸酐接枝聚丙烯、石蜡、阻燃剂、抗氧剂、十二烷基硫酸钠、聚二甲基硅氧烷、热稳定剂、碳化二亚胺、蓖麻油、纳米四氮化硅粉、硅灰石粉、醋酸钾加入到开炼机中，混合密炼15min，待混合均匀后，得到片状料坯；
步骤二、将片状料坯放入模具中，模压成型，冷却脱模，剪切、修边，得到丁腈橡胶聚氨酯复合材料，模压成型的温度为140℃，压力为7mpa，保压时间为10min。
实施例3
丁腈橡胶聚氨酯复合材料，由100重量份聚氨酯(硬度为85a，粒度为250目，含水量为0.03％)、30重量份丁腈橡胶、5重量份氯化聚乙烯、3重量份硬脂酸钠、2.5重量份马来酸酐接枝聚丙烯、4重量份石蜡、3.5重量份阻燃剂硼酸锌、2重量份抗氧剂1010、0.3重量份十二烷基硫酸钠、2重量份聚二甲基硅氧烷、2重量份热稳定剂三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、6重量份碳化二亚胺、1重量份蓖麻油、3重量份纳米四氮化硅粉、0.8重量份硅灰石粉(200目)和1.5重量份醋酸钾组成。
上述丁腈橡胶聚氨酯复合材料的制备方法，步骤如下：
步骤一、按组成及重量份，将丁腈橡胶、聚氨酯、氯化聚乙烯、硬脂酸钠、马来酸酐接枝聚丙烯、石蜡、阻燃剂、抗氧剂、十二烷基硫酸钠、聚二甲基硅氧烷、热稳定剂、碳化二亚胺、蓖麻油、纳米四氮化硅粉、硅灰石粉、醋酸钾加入到开炼机中，混合密炼20min，待混合均匀后，得到片状料坯；
步骤二、将片状料坯放入模具中，模压成型，冷却脱模，剪切、修边，得到丁腈橡胶聚氨酯复合材料，模压成型的温度为150℃，压力为10mpa，保压时间为8min。
对实施例1-3得到的丁腈橡胶聚氨酯复合材料进行性能检测。拉伸强度和断裂伸长率按astmd-638标准进行检验，拉伸速度为50mm/min。弯曲强度和弯曲模量按标准astmd-790进行检验；弯曲速度为20mm/min。缺口冲击强度按astmd256标准进行检验。热变形温度按astm-648进行检验。阻燃按ul-94标准进行测试，垂直燃烧，厚度1.6mm。耐磨性检测采用din53516。检测结果如表1所示。
表1实施例1-3的丁腈橡胶聚氨酯复合材料的性能表征
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。