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申请/专利权人：江苏增强新材料科技有限公司

摘要：本发明涉及TPU材料领域，具体涉及一种高韧性耐磨TPU复合材料的制备工艺，用于解决传统的TPU材料的韧性和耐磨性不佳，限制了其应用范围的问题；该制备工艺的二醇单体为含氟二元醇，含氟二元醇的分子结构上含有吲哚结构，稳定性高，且含有大量的氟原子，氟原子具有较小的原子半径和较高的电负性，这使得氟原子在树脂分子中能够形成紧密的、稳定的化学键，这种稳定的化学键结构使得制得的TPU表面硬度较高，而且其自润滑性特别好，这使得其能够抵抗外界物体的摩擦和磨损，使其具有优良的耐磨性能，之后向其中添加碳纤维形成TPU复合材料，提高了TPU复合材料的韧性，且耐磨性能得以进一步提升。

主权项：1.一种高韧性耐磨TPU复合材料的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：将吲哚、3，5-双（三氟甲基）碘苯、碘化亚铜、无水碳酸钾以及无水乙醚加入至安装有搅拌器、温度计、导气管以及回流冷凝管的三口烧瓶中，通入氮气保护，在温度为25-30℃，搅拌速率为300-400rmin的条件下搅拌反应15-20min，之后升温至回流的条件下继续搅拌反应8-10h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后倒入至蒸馏水中，之后用乙酸乙酯萃取2-3次，合并萃取液并将萃取液用无水硫酸钠干燥，之后真空抽滤，将滤液旋转蒸发去除溶剂，得到中间产物A；步骤二：将中间产物A、N-溴代琥珀酰亚胺以及N，N-二甲基甲酰胺加入至安装有搅拌器、温度计以及导气管的三口烧瓶中，通入氮气保护，在温度为40-45℃，搅拌速率为300-400rmin的条件下搅拌反应8-10h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后旋转蒸发去除溶剂，得到中间产物B；步骤三：将中间产物B、乙醇胺、无水碳酸钾以及N，N-二甲基甲酰胺加入至安装有搅拌器、温度计、导气管以及回流冷凝管的三口烧瓶中，通入氮气保护，在温度为25-30℃，搅拌速率为300-400rmin的条件下搅拌反应15-20min，之后升温至回流的条件下继续搅拌反应8-10h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后倒入至蒸馏水中，之后用二氯甲烷萃取2-3次，合并萃取液并将萃取液用无水硫酸钠干燥，之后真空抽滤，将滤液旋转蒸发去除溶剂，得到含氟二元醇；步骤四：将碳纤维、无水丙酮加入至安装有搅拌器、温度计以及回流冷凝管的三口烧瓶中，在温度为25-30℃，搅拌速率为300-400rmin的条件下搅拌反应20-30min，之后升温至回流的条件下继续搅拌反应3-4h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后真空抽滤，将滤饼用蒸馏水洗涤3-5次，之后放置于真空干燥箱中，在温度为50-55℃的条件下干燥3-5h，得到预处理碳纤维；步骤五：将预处理碳纤维、无水甲苯加入至安装有搅拌器、温度计以及导气管的三口烧瓶中，在温度为25-30℃，超声波频率为40-50kHz的条件下超声分散30-40min，之后加入4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯以及二月桂酸二丁基锡继续超声分散10-15min，之后在温度为60-65℃，搅拌速率为300-400rmin，氮气保护的条件下搅拌反应4-5h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后真空抽滤，将滤饼用乙醇溶液洗涤3-5次，之后放置于真空干燥箱中，在温度为45-50℃的条件下干燥10-15h，得到改性碳纤维；步骤六：将4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、含氟二元醇、二月桂酸二丁基锡以及N-甲基吡咯烷酮加入至安装有搅拌器、温度计、导气管以及回流冷凝管的三口烧瓶中，通入氮气保护，在温度为25-30℃，搅拌速率为300-400rmin的条件下搅拌反应15-20min，之后升温至回流的条件下继续搅拌反应3-5h，之后加入1，4-丁二醇、改性碳纤维继续搅拌反应1-2h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后放置于真空干燥箱中，在温度为80-85℃的条件下干燥3-5h，得到高韧性耐磨TPU复合材料。

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