[發(fā)明專利]一種改性聚氨酯彈性體的制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710042634.3
• 申請日: 2007-06-26
• 公開（公告）號: CN101333280A
• 公開（公告）日: 2008-12-31
• 發(fā)明（設計）人: 王國建;董玥;楊姝;許乾慰;李巖;邱軍
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: C08G18/28
• 分類號: C08G18/28;C08G18/42;C08G18/48;C08K9/04;C08L75/04;C08K3/04
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司
• 代理人: 吳林松

1.一種改性聚氨酯彈性體的制備方法，其特征是預先將羥基功能化的碳納米管分散在多元醇組分中，通過多元醇、二異氰酸酯及擴鏈劑的原位聚合，制備得到納米改性聚氨酯彈性體。

2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征是包括如下步驟：

(1)羧基化步驟

對碳納米管采用兩步酸化法處理；

(2)酰氯化步驟

對步驟(1)得到的羧基化碳納米管用酰氯試劑進行酰氯化處理；

(3)羥基化步驟

取步驟(2)得到的酰氯化碳納米管1重量份和多元醇化合物或聚合物10～1000重量份，溶于200-5000重量份溶劑中，90-120℃條件下冷凝回流攪拌30-60小時，過濾，并用水反復洗至pH＝7，真空烘干，得到羥基功能化碳納米管；

(4)改性碳納米管多元醇分散液

取多元醇組分100重量份和步驟(3)得到的羥基功能化碳納米管0.01％～1％重量份加入三頸瓶中，升溫至70-130℃，進行抽真空脫水處理至體系不再有氣泡溢出時為止，將該體系在保持70-130℃，抽真空條件下超聲波振蕩10-100分鐘使碳納米管充分分散，得到分散有改性碳納米管的多元醇熔融液；

(5)合成含復合改性碳納米管的聚氨酯材料

將分散有碳納米管的多元醇熔融液在保持熔融狀態(tài)下降溫到30-100℃，與二異氰酸酯以摩爾比例1∶1.5～1∶2.2混合，充分攪拌，加入擴鏈劑，充分攪拌均勻，澆注在模具上，待混合體系在固化后得到納米改性聚氨酯材料。

3.根據(jù)權利要求2的制備方法，其特征在于步驟(4)所用的多元醇組分包括聚醚多元醇和聚酯多元醇兩類；

其中聚醚多元醇包括聚氧化丙烯醚二醇和聚四氫呋喃二醇；

聚酯多元醇包括聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸乙二醇丙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯和聚己內(nèi)酯。

4.根據(jù)權利要求1的制備方法，其特征在于步驟(5)所用的二異氰酸酯包括甲苯二異氰酸酯TDI、二苯基甲烷二異氰酸酯MDI、萘二異氰酸酯NDI、六次甲基二異氰酸酯HDI、苯撐二異氰酸酯PDI、聯(lián)苯二異氰酸酯BDI、異佛爾酮二異氰酸酯IPDI、二次甲基苯撐二異氰酸酯XDI、甲基環(huán)己烷二異氰酸酯HTDI、二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯HMDZ。

5.根據(jù)權利要求1的制備方法，其特征在于步驟(5)中所用的擴鏈劑為二元胺或二元醇類，包括3，3’-二氯-4，4-二苯基甲烷二胺MOCA、3，3’-二氯-聯(lián)苯二胺、4，4’-二苯基甲烷二胺、氯苯二胺、三嗪二胺、雙(鄰氨基苯甲酸酯)甲烷、乙二胺、乙二醇、丁二醇、己二醇、對苯二酚二羥乙基醚、氧化乙烯封端雙酚A、N，N-雙羥乙基苯胺、N，N-雙羥乙丙基苯胺。

6.根據(jù)權利要求1的制備方法，其特征在于步驟(5)中擴鏈劑中的羥基或氨基摩爾含量小于二異氰酸酯中的異氰酸酯摩爾含量與多元醇中的羥基摩爾含之差；具體是：擴鏈劑與多元醇摩爾比例為1∶0.1～1∶0.8。

7.根據(jù)權利要求2的制備方法，其特征在于本發(fā)明所用的碳納米管包括化學氣相沉積法、催化裂解、電弧放電、模板法以及激光蒸發(fā)方法制備的單壁或多壁碳納米管，管徑為1～50nm，長度為0.1～50μm。

8.根據(jù)權利要求2的制備方法，其特征在于步驟(1)中碳納米管酸化處理采用兩步酸化法：

第一步，將有機酸與碳納米管料以重量比10～300混合，在50～100kHz超聲波下反應0.5-5小時，加熱至20-60℃回流反應3-8小時，洗至pH＝7，真空干燥；

第二步，再用強氧化酸與上述一步酸化的產(chǎn)物以重量比10～150混合，以50～100kHz超聲波處理0.5-5小時，加熱到60-80℃回流溫度下回流1.5-5小時，至pH＝7，將產(chǎn)物真空烘干，收集備用；

其中第一步所用氧化酸為1～30％重量濃度的硝酸、1～50％重量濃度的硫酸或0.1～40％重量濃度的鹽酸中的任一種；第二步所用強氧化性酸為0.1～70％重量濃度硝酸、20～100％重量濃度硫酸、1/100～100/1摩爾比濃硝酸和濃硫酸混合溶液或10～90％重量濃度過氧化氫溶液中任一種。