[發明專利]一種水性聚氨酯/多巴胺改性石墨烯納米復合乳液的制備方法

有效

• 申請號: 201711095704.1
• 申請日: 2017-11-09
• 公開（公告）號: CN107828046B
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 顧飚;張丹丹;孫萌;楊一帆;李振;董衛龍;張勝文
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: C08G18/66
• 分類號: C08G18/66;C08G18/44;C08G18/34;C08K9/04;C08K7/00;C08K3/04
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 彭素琴

1.一種水性聚氨酯/多巴胺改性石墨烯納米復合乳液的制備方法，其特征在于組成包括：30wt％-50wt％的低聚物多元醇，20wt％-40wt％的二異氰酸酯化合物，3wt％-7wt％的親水單體，2wt％-8wt％的氫氧化物，0.01wt％-30wt％的多巴胺改性石墨烯，制備方法步驟為：

(1)改進Hummers法制備氧化石墨烯分散液：在冰水浴條件下，按配比將石墨與高錳酸鉀依次加入一定配比的硝酸鈉濃硫酸溶液，混合均勻并反應9-12h，后續緩慢加入蒸餾水，攪拌1-2h，加入85%雙氧水至其變淡黃色且不再產生氣泡，將其離心洗滌直至上層清液呈中性，透析一周后離心再分散于水與DMF的混合液中，冰水浴下采用超聲細胞粉碎機進行分散處理得到氧化石墨烯分散液；

所述氧化石墨烯分散液中水與DMF的質量比為1:1-1:10，氧化石墨烯的濃度為1-25mg/mL；

(2)多巴胺改性氧化石墨烯分散液的制備：將上述氧化石墨烯的分散液置于Tris-HCl緩沖液中，緩沖液的pH值為8.5，加入適量的鹽酸多巴胺，在40℃油浴中反應24h，之后將其離心洗滌直至上層清液呈中性，再分散于水與DMF的混合液中，超聲分散處理得到多巴胺改性氧化石墨烯分散液；

所述鹽酸多巴胺與氧化石墨烯的質量比為0.2:1-3:1；

(3)水性聚氨酯/多巴胺改性石墨烯納米復合乳液的制備：按配比在二異氰酸酯化合物中，滴加低聚物多元醇和催化劑，滴加完畢后在50℃反應1-2h，然后逐漸升溫至60℃，加入親水單體，在此溫度下進行反應6-8h，用甲苯-二正丁胺法測定生成預聚體的異氰酸酯基NCO含量，當接近NCO理論值時，將反應溫度降低到25℃，加入氫氧化物，60℃反應1-2h，然后調節適當粘度將其滴加入多巴胺改性氧化石墨烯分散液中，高速攪拌乳化1h，最后加入還原劑95℃反應1h，制得水性聚氨酯/多巴胺改性石墨烯納米復合乳液；

其中，所述的二異氰酸酯化合物選用2,4-甲苯二異氰酸酯、2,6-甲苯二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、二苯基甲烷4,4’-二異氰酸酯、甲基環己基二異氰酸酯、2,2,4-三甲基己二異氰酸酯中的一種；

所述的低聚物多元醇選用聚乙二醇、聚丙二醇、聚四氫呋喃二醇、聚己內酯多元醇、聚碳酸酯二醇、聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯二醇、聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸丁二醇酯二醇、聚對苯二甲酸乙二醇酯二醇、聚對苯二甲酸丁二醇酯二醇中一種或幾種，其分子量范圍為400-10000。

2.根據權利要求1所述水性聚氨酯/多巴胺改性石墨烯納米復合乳液的制備方法，其特征在于所述的親水單體選用二羥甲基丙酸，二羥甲基丁酸，1 ,2-二羥基-3-丙磺酸鈉中的一種。

3.根據權利要求1所述一種水性聚氨酯/多巴胺改性石墨烯納米復合乳液的制備方法，其特征在于所述的氫氧化物選用氫氧化鈉、氫氧化鉀中的一種。

4.根據權利要求1所述一種水性聚氨酯/多巴胺改性石墨烯納米復合乳液的制備方法，其特征在于所述的還原劑為抗壞血酸、氫碘酸、水合肼、苯肼中的一種。