本发明涉及一聚氨酯柔性模板材料。
背景技术：
柔性模板材料是制备造型混凝土的最佳材料，市面常用的柔性模板材料包括硅胶和聚氨酯。而硅胶有两个致命的缺点，一是强度太低，最多重复使用30次，二是材料硬度太低，纹理容易变形，做出的造型存在尺寸上的偏差，且不能用于立面造型；而聚氨酯具有较高的拉伸强度和耐撕裂强度，硬度也远高于硅胶，因而是柔性模板材料的最佳选择。
混凝土是一种强碱性的物质，混凝土固化过程中产生大量的热量，普通聚氨酯是不耐热和强碱的，遇到强热和强碱会出现软化现象。由于在预支构件行业，需要用到蒸汽氧化，提高了模板使用时的环境温度，对模板材料的性能要求就更为严苛。因此，亟须开发一种力学强度高、耐腐蚀性能和耐温高性能优异、高硬度且不易变形收缩的聚氨酯模板材料。
技术实现要素：
本发明目的在于提供一种力学强度高、耐碱解性和耐高温性能优异、高硬度且不易变形收缩的聚氨酯模板材料。
为了实现所述目的，本发明采用如下技术方案。
一种聚氨酯柔性模板材料，其原料按照质量分数计，具体配比包括：腰果壳油酚醛树脂多元醇25%-70%、扩链剂0.5%-2%、填料20%-40%、支链型多元醇（gx9005）5%-10%、增塑剂5%-10%、消泡剂0.5%-1%、稀释剂10%-15%、抗氧化剂0.5%-1%、催化剂0.1%-3%、碳纳米化管0.5%-10%。
优选地，所述混凝土用聚氨酯柔性模板材料的原料还包括异氰酸酯，异氰酸酯质量占比10%-15%，异氰酸酯的固含量为0.5%-1.5%。
优选地，所述扩链剂为1，4一丁二醇(bdo)、1，6一己二醇、甘油、三羟甲基丙烷、二甘醇(deg)、三甘醇、新戊二醇(npg)、山梨醇、二乙氨基乙醇(deae)中的一种或多种；作为更优选，所述扩链剂为三羟甲基丙烷与山梨醇按照质量配比为1：1的混合物。
优选地，所述消泡剂为聚醚多元醇、乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚和聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷中的一种或多种；作为更优选，所述消泡剂为乳化硅油与聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚照质量配比为1：1的混合物。
优选地，所述消泡剂为聚醚多元醇，聚醚多元醇重量百分比为0.55%-0.85%。
优选地，所述稀释剂为乙酸丁酯、乙酸甲酯、乙醇、丁醇、丙酮、甲苯、二甲苯、乙醚中的一种或多种。作为更优选，所述稀释剂由乙酸丁酯、丁醇和二甲苯构成；作为更优选，所述稀释剂为乙醇与二甲苯按照质量配比为2：1的混合物。
所述填料为再生纤维素和/或合成树脂。
优选地，所述碳纳米化管占比为4%-5%。
前述混凝土造型用聚氨酯柔性模板材料的制备方法，步骤如包括：
步骤1，预聚体合成：按配比计量，将聚醚多元醇置于反应釜中，先控制升温梯度为每次20℃，快速升温到95℃，而后以2-4℃的梯度设置反应温度，逐步升温到105℃±5℃；打开抽真空装置，控制真空度在-0.09±0.005mpa区间，连续搅拌2h；而后停掉加热装置，对原料进行降温处理，待原料降到室温后，将计量好的异氰酸酯加到反应釜中；打开加热装置，以每次20℃的温度梯度升温到64℃，再以2-4℃的温度梯度升温到75±5℃；当达到70摄氏度时，开始计时，反应2h后测定剩余nco含量，达到预期值即可终止反应；
步骤2，混合组分的制备：将剩下的聚醚多元醇全部倒入反应釜中，先控制升温梯度为每次20℃，快速升温到95℃，而后以2-4℃的升温梯度升温到105±5℃；然后打开抽真空装置，控制真空度-0.09±0.005mpa，搅拌2-3h；抽完真空后对原料进行降温处理，待其冷却到室温后，将计量扩链剂、耐老化剂、消泡剂、填料、催化剂、增塑剂加入到反应釜中，并通入氮气，在氮气的保护下搅拌均匀。
有益效果：本发明制备的聚氨酯模板材料力学强度高、耐碱解性能和耐温高性能优异、高硬度且不易变形收缩的特点，且其制造成本低廉，能替代硅胶成为混凝土造型用主流产品。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步说明，在此指出以下实施例不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域普通技术人员根据本发明的内容作出一些简单的替换或调整，均在本发明的保护范围之内。
实施例1
一种混凝土造型用聚氨酯柔性模板材料，其原料按照质量分数计，具体配比包括：聚醚多元醇45%、异氰酸酯40%、扩链剂0.2%（扩链剂为三羟甲基丙烷与山梨醇按照质量配比为1：1的混合物）、消泡剂0.3%、抗氧化剂0.2%、稀释剂（稀释剂为乙醇与二甲苯按照质量配比为2：1的混合物）、增塑剂7%、填料0.5%、催化剂1%、碳纳米管4%。
该凝土造型用聚氨酯柔性模板材料的制备方法步骤如下：
步骤1，预聚体合成：准确称量聚醚多元醇，将其置于三口瓶中，每次20℃的梯度往上设置温度，当实际温度到达95℃时，以2-4℃的梯度往上设置温度，直到最终温度达到105±5℃，接上抽真空装置，打开装置电源进行抽真空脱水，并将真空度控制在-0.09±0.005mpa，持续搅拌2-3h；抽完真空之后，即可对聚醚多元醇进行降温处理。降温到室温后，将计量好的异氰酸酯一次性加入到三口瓶中，然后以每次20℃的梯度往上设置温度，当实际温度到达64℃时，以2-4℃的梯度往上设置温度，直到最终温度74℃；从达到75±5℃开始计时，反应2个小时。然后使用二正丁胺-盐酸滴定法去测定反应中的剩余nco的含量，若是满足预期值，即可停止反应。
步骤2，混合组分的制备：将剩下的聚醚多元醇将其置于三口瓶中，每次20℃的梯度往上设置温度，当实际温度到达95℃时，以2-4℃的梯度往上设置温度，直到最终温度达到105±5℃，接上抽真空装置，打开装置电源进行抽真空脱水，并将真空度控制在-0.09±0.005mpa，持续搅拌2-3h。抽完真空之后，降温至室温，将计量好的扩链剂、消泡剂、抗氧化剂、增塑剂、填料（碳纳米管混合于填料中）、催化剂加入到三口瓶中，并在氮气的保护下搅拌均匀，即制得混合组分。
性能试验
针对实施例中制得的混凝土造型用聚氨酯柔性模板材料进行性能试验，该性能试验包括拉伸性能测试、硬度测试、耐碱解性能测试。其中，拉伸性能测试参考国标gb/t528-2009；硬度测试选用lx-a橡胶硬度仪，参考国标gb/t531-2009；耐碱解性能测试参照国家标准gb/t528-2009。
制得厚度约为2毫米的样品，用2型裁刀，截取4条尺寸为75mm×4mm的哑铃型测试样条，取2条通过万能试验机测其拉伸强度，取其平均值f0；再取两条，将其放置在烧杯中，并往烧杯中倒入10%的氢氧化钾溶液中，将烧杯用保鲜膜密封，而后放入60℃的烘箱中，放置一天后将样条取出冷却至室温，测其拉伸强度，取其平均值f1；通过强度损失率w去衡量材料的耐碱解性能，强度损失率可按照以下公式计算求得：w=（f0-f1）/f0×100%。
结论：所制备的聚氨酯柔性模板材料的拉伸强度为7.59mpa，断裂伸长率为502%，硬度为邵a88，吸水率为1.61%，材料综合性能优异。此外，所制备的聚氨酯模板柔性材料的理论使用寿命大约在1401小时，在其寿命期间能反复翻模191次，具有很高的重复使用率。