1.一种高强度韧性聚氨酯复合材料,其特征在于:由改性聚氨酯乳液和改性填料共混,再固化制得;
所述的改性聚氨酯由如下步骤制成:
步骤A1:将甘氨酸、甲醛水溶液、1,4‑二氧六环混合搅拌并加入4‑羟基苄基氯,升温回流反应后,加入四氢呋喃混合均匀,调节反应液pH值为中性,蒸馏去除蒸馏物,将底物加入去离子水中,静置分层,去除水层,制得中间体1,将中间体1、三乙胺、四氢呋喃混合回流反应,制得中间体2;
步骤A2:将中间体2、乙二醇、对甲基苯磺酸、N,N‑二甲基甲酰胺混合反应,制得中间体
3,将季戊四醇、己内酯、辛酸亚锡溶液混合反应后,加入石油醚中,保温处理后,过滤去除滤液,制得中间体4;
步骤A3:将中间体3、中间体4、PPG‑2000、2,2‑二羟甲基丙酸、四氢呋喃混合搅拌并加入六亚甲基二异氰酸酯,进行反应后,加入蓖麻油,继续反应,蒸馏去除溶剂,将底物过滤去除四氢呋喃,加入去离子水混合均匀,制得改性聚氨酯乳液。
2.根据权利要求1所述的一种高强度韧性聚氨酯复合材料,其特征在于:步骤A1所述的甘氨酸、甲醛水溶液、1,4‑二氧六环、4‑羟基苄基氯的用量比为0.06mol:0.12mol:30mL:
0.06mol,中间体1和三乙胺的摩尔比为1:1。
3.根据权利要求1所述的一种高强度韧性聚氨酯复合材料,其特征在于:步骤A2所述的中间体2和乙二醇的摩尔比为1:1,季戊四醇、己内酯、辛酸亚锡溶液的用量比为6.25mol:
1.38mol:25mL。
4.根据权利要求1所述的一种高强度韧性聚氨酯复合材料,其特征在于:步骤A3所述的中间体3、中间体4、PPG‑2000、2,2‑二羟甲基丙酸、六亚甲基二异氰酸酯、蓖麻油的摩尔比为
3:3:3:3:15:1,聚氨酯乳液的质量分数为20‑25%。
5.根据权利要求1所述的一种高强度韧性聚氨酯复合材料,其特征在于:所述的改性填料由如下步骤制成:步骤B1:将竹纤维浸泡在氢氧化钠溶液中,浸泡处理后,过滤去除滤液,将底物用去离子水洗涤,烘干制得预处理纤维;
步骤B2:将过氧化氢和去离子水混合均匀,加入石墨烯,调节pH值,搅拌并加入氯化亚铁,继续搅拌,过滤去除滤液,将底物烘干,制得羟基化石墨烯;
步骤B3:羟基化石墨烯分散在去离子水中,加入预处理纤维,超声处理后,加入浓氨水,继续超声并加入正硅酸乙酯,调节反应液pH值,进行反应后,离心去除滤液,将底物烘干制得改性填料。
6.根据权利要求5所述的一种高强度韧性聚氨酯复合材料,其特征在于:步骤B1所述的氢氧化钠溶液的质量分数5‑10%。
7.根据权利要求5所述的一种高强度韧性聚氨酯复合材料,其特征在于:步骤B2所述的过氧化氢、去离子水、石墨烯、氯化亚铁的用量比10mL:30mL:1g:0.35g。
8.根据权利要求5所述的一种高强度韧性聚氨酯复合材料,其特征在于:步骤A3所述的中间体3、中间体4、PPG‑2000、六亚甲基二异氰酸酯、蓖麻油的摩尔比为3:3:3:12:1,聚氨酯乳液的质量分数为20‑25%。
9.根据权利要求1所述的一种高强度韧性聚氨酯复合材料的制备方法,其特征在于:具体包括如下步骤:将改性填料加入改性聚氨酯乳液,在转速为200‑300r/min,温度为20‑25℃的条件下,搅拌20‑30min,加入十二烷基硫酸钠,在转速为400‑500r/min的条件下,继续搅拌20‑30min,升温至温度为70‑80℃的条件下,加入偶氮二异丁腈,继续搅拌1‑2h,涂膜干燥,制得聚氨酯复合材料。