本發明涉及聚氨酯材料技術領域，尤其涉及一種滾輪外圈聚氨酯環保材料及其制備方法。
背景技術：
聚氨酯是一種新興的有機高分子材料，被譽為“第五大塑料”，因其卓越的性能而被廣泛應用于國民經濟眾多領域。產品應用領域涉及輕工、化工、電子、紡織、醫療、建筑、建材、汽車、國防、航天、航空等，是應用廣泛的高分子材料，主要有聚氨酯泡沫塑料、聚氨酯彈性體、聚氨酯防水材料、聚氨酯涂料、聚氨酯膠黏劑和聚氨酯生物醫用材料等，聚氨酯具有良好的物理和力學性能，硬度范圍寬、強度高，具有耐磨、耐油、耐化學腐蝕、耐撕裂、耐臭氧、耐輻射、吸震能力強、黏合性好、加工方式多樣，在許多工業領域都有廣泛的應用。然而其耐老化性、耐高溫性、表面自由能以及耐沾污性不好，限制了進一步的應用，為了改善聚氨酯的這些缺陷，賦予聚氨酯材料一些特殊的性能，人們對聚氨酯進行了改性研究，而本發明主要將聚氨酯用于滾輪外圈，這就要求其具有更高的抗壓強度、耐老化等性能。
技術實現要素：
本發明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種滾輪外圈聚氨酯環保材料及其制備方法。
本發明是通過以下技術方案實現的。
一種滾輪外圈聚氨酯環保材料，它是由下述重量份的原料組成的：
熱塑性聚氨酯彈性體100-110、環氧大豆油4-7、脂肪醇聚氧乙烯醚0.5-1、丙烯醇7-9、甲基三乙氧基硅烷0.6-1、蒙脫石粉10-13、三辛酸丁基錫1-2、雙丙酮丙烯酰胺0.7-1、蓖麻酸鈣1.6-2、1，2-二甲基咪唑0.7-1、干酪素1-2、偏硼酸銨2-3、烷基醇酰胺0.6-2、超細二氧化硅氣凝膠4-6。
一種所述的滾輪外圈聚氨酯環保材料的制備方法，包括以下步驟：
（1）將上述1，2-二甲基咪唑加入到其重量10-14倍的無水乙醇中，攪拌均勻，加入蓖麻酸鈣，升高溫度為60-64℃，保溫攪拌7-10分鐘，加入上述干酪素，攪拌至常溫，得醇分散液；
（2）將上述蒙脫石粉在700-760℃下煅燒1-2小時，冷卻至常溫，與上述偏硼酸銨混合，加入到混合料重量9-10倍的去離子水中，升高溫度為45-50℃，滴加濃度為10-15%的硫酸，調節pH為2-3，保溫攪拌30-40分鐘，過濾，將沉淀水洗2-3次，常溫干燥，加入到其重量17-20倍的去離子水中，加入上述雙丙酮丙烯酰胺，升高溫度為58-60℃，保溫攪拌10-20分鐘，滴加3-4mol/l的氫氧化鈉，調節pH為10-12，加入上述蓖麻酸鈣，超聲3-4分鐘，過濾，將沉淀水洗2-3次，在50-60℃下真空干燥1-2小時，得改性石粉；
（3）將上述烷基醇酰胺加入到其重量71-80倍的去離子水中，攪拌均勻，升高溫度為35-40℃，加入上述改性石粉，超聲2-3分鐘，得改性石粉分散液；
（4）取上述熱塑性聚氨酯彈性體重量的27-30%，與上述丙烯醇混合，送入到110-120℃的油浴中，保溫攪拌10-14分鐘，加入上述三辛酸丁基錫，繼續保溫攪拌3-5分鐘，出料，與上述醇分散液、甲基三乙氧基硅烷、改性石粉分散液混合，超聲10-20分鐘，得硅烷醇液；
（5）將上述超細二氧化硅氣凝膠加入到其重量27-30倍的去離子水中，攪拌均勻，加入上述脂肪醇聚氧乙烯醚，攪拌均勻，與上述硅烷醇液及剩余各原料混合，超聲20-30分鐘，送入烘箱中，在65-70℃下干燥完全，即得所述環保材料。
本發明的優點是：
本發明的復合材料不含有毒有害的揮發性物質，安全環保性好，生產過程中無有毒廢棄物產生，降低了處理成本，本發明將改性后的石粉與氧化硅氣凝膠混合，采用硅烷處理，得到表面分散性好的改性填料，該填料可以在聚氨酯中很好的分散，提高了成品的強度和穩定性。
具體實施方式
以下是本發明的實施例一。
一種滾輪外圈聚氨酯環保材料，它是由下述重量份的原料組成的：
熱塑性聚氨酯彈性體100、環氧大豆油4、脂肪醇聚氧乙烯醚0.5、丙烯醇7、甲基三乙氧基硅烷0.6、蒙脫石粉10、三辛酸丁基錫1、雙丙酮丙烯酰胺0.7、蓖麻酸鈣1.6、1，2二甲基咪唑0.7、干酪素1、偏硼酸銨2、烷基醇酰胺0.6、超細二氧化硅氣凝膠4。
以下是本發明的實施例二。
一種滾輪外圈聚氨酯環保材料，它是由下述重量份的原料組成的：
熱塑性聚氨酯彈性體110、環氧大豆油7、脂肪醇聚氧乙烯醚1、丙烯醇9、甲基三乙氧基硅烷1、蒙脫石粉13、三辛酸丁基錫2、雙丙酮丙烯酰胺1、蓖麻酸鈣2、1，2-二甲基咪唑1、干酪素2、偏硼酸銨3、烷基醇酰胺2、超細二氧化硅氣凝膠6。
以下是本發明的實施例三。
一種滾輪外圈聚氨酯環保材料，它是由下述重量份的原料組成的：
熱塑性聚氨酯彈性體105、環氧大豆油6、脂肪醇聚氧乙烯醚0.7、丙烯醇8、甲基三乙氧基硅烷0.8、蒙脫石粉12、三辛酸丁基錫1.5、雙丙酮丙烯酰胺0.9、蓖麻酸鈣1.7、1，2-二甲基咪唑0.8、干酪素1.3、偏硼酸銨2.3、烷基醇酰胺1.7、超細二氧化硅氣凝膠5。
一種所述的滾輪外圈聚氨酯環保材料的制備方法，包括以下步驟：
（1）將上述1，2二甲基咪唑加入到其重量10倍的無水乙醇中，攪拌均勻，加入蓖麻酸鈣，升高溫度為60℃，保溫攪拌7分鐘，加入上述干酪素，攪拌至常溫，得醇分散液；
（2）將上述蒙脫石粉在700℃下煅燒1小時，冷卻至常溫，與上述偏硼酸銨混合，加入到混合料重量9倍的去離子水中，升高溫度為45℃，滴加濃度為10%的硫酸，調節pH為2，保溫攪拌30分鐘，過濾，將沉淀水洗2次，常溫干燥，加入到其重量17倍的去離子水中，加入上述雙丙酮丙烯酰胺，升高溫度為58℃，保溫攪拌10分鐘，滴加3mol/l的氫氧化鈉，調節pH為10，加入上述蓖麻酸鈣，超聲3分鐘，過濾，將沉淀水洗2次，在50℃下真空干燥1小時，得改性石粉；
（3）將上述烷基醇酰胺加入到其重量71倍的去離子水中，攪拌均勻，升高溫度為35℃，加入上述改性石粉，超聲2分鐘，得改性石粉分散液；
（4）取上述熱塑性聚氨酯彈性體重量的27%，與上述丙烯醇混合，送入到110℃的油浴中，保溫攪拌10分鐘，加入上述三辛酸丁基錫，繼續保溫攪拌3分鐘，出料，與上述醇分散液、甲基三乙氧基硅烷、改性石粉分散液混合，超聲10分鐘，得硅烷醇液；
（5）將上述超細二氧化硅氣凝膠加入到其重量27倍的去離子水中，攪拌均勻，加入上述脂肪醇聚氧乙烯醚，攪拌均勻，與上述硅烷醇液及剩余各原料混合，超聲20分鐘，送入烘箱中，在65℃下干燥完全，即得所述環保材料。
性能測試：
拉伸強度為13.5MPa，斷裂伸長率為2860%，垂直燃燒 (1.6mm) FV-O。