[發(fā)明專利]一種用于汽車內(nèi)飾的石墨烯阻燃聚氨酯海綿的制備方法

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• 申請日: 2018-06-27
• 公開（公告）號: CN108774338A
• 公開（公告）日: 2018-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳慶;昝航
• 申請（專利權(quán)）人: 成都新柯力化工科技有限公司
• 主分類號: C08J9/42
• 分類號: C08J9/42;C08L75/04
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本發(fā)明涉及一種用于汽車內(nèi)飾的石墨烯阻燃聚氨酯海綿的制備方法，包括如下步驟：S1制備相容劑溶液；S2浸潤吸附：將聚氨酯海綿浸潤在S1步驟中的相容劑溶液中，常溫浸潤15?30min，取出擠壓相容劑溶液，將擠壓后的聚氨酯海綿在常溫下瀝干得到含有相容劑的聚氨酯海綿，待用；S3制備阻燃粘合分散液；S4制備阻燃聚氨酯海綿。本發(fā)明通過在聚氨酯海綿內(nèi)表面均勻分散密集且連續(xù)石墨烯二維碳原子片層形成有效的保護(hù)層，能夠阻止和隔離氧氣，從而達(dá)到阻燃聚氨酯的目的，通過該方法制備的離子液體修飾石墨烯聚氨酯海綿的阻燃性優(yōu)異，且制備方法簡單，可用于汽車內(nèi)飾，具有優(yōu)異的吸能、緩沖、阻燃功能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及聚氨酯技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于汽車內(nèi)飾的石墨烯阻燃聚氨酯海綿的制備方法。

背景技術(shù)

聚氨酯具有高模量、高強度、優(yōu)良的耐磨性、耐化學(xué)品、耐水解、抗霉菌性和使用溫度范圍寬等優(yōu)點，這些優(yōu)異的性能使得聚氨酯廣泛應(yīng)用于運動裝備、線纜、汽車、醫(yī)藥衛(wèi)生、管材、薄膜等眾多領(lǐng)域。然而聚氨酯屬于易燃物質(zhì),一旦引燃將發(fā)生劇烈燃燒反應(yīng),釋放出大量的熱量、有毒氣體及煙霧,且伴有嚴(yán)重的熔融滴落現(xiàn)象。聚氨酯作為一種具有高強度、抗撕裂、耐磨等特性的高分子材料,在日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。

聚氨酯海綿因優(yōu)異的彈性和強度成為汽車內(nèi)飾的首選材料。但聚氨酯阻燃性差，傳統(tǒng)的將阻燃劑加入聚氨酯發(fā)泡不但容易脫落，而且由于聚氨酯泡沫的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，現(xiàn)有阻燃難以形成阻燃層，這對聚氨酯泡沫海綿在汽車的內(nèi)飾的應(yīng)用形成了阻礙。

為此，對聚氨酯進(jìn)行阻燃處理是十分必要的。在聚氨酯之中使用的阻燃劑分為有機與無機阻燃劑兩大類，各自有優(yōu)缺點：有機阻燃劑與基體相容性好，但是通常熱穩(wěn)定性差，而無機阻燃劑熱穩(wěn)定性好，但所需添加量較大，影響基材的力學(xué)性能和加工性能。

石墨烯的研究與應(yīng)用開發(fā)持續(xù)升溫，石墨和石墨烯有關(guān)的材料廣泛應(yīng)用在電池電極材料、半導(dǎo)體器件、透明顯示屏、傳感器、電容器、晶體管等方面。鑒于石墨烯材料優(yōu)異的性能及其潛在的應(yīng)用價值，在化學(xué)、材料、物理、生物、環(huán)境、能源等眾多學(xué)科領(lǐng)域已取得了一系列重要進(jìn)展。 研究者們致力于在不同領(lǐng)域嘗試不同方法以求制備高質(zhì)量、大面積石墨烯材料。并通過對石墨烯制備工藝的不斷優(yōu)化和改進(jìn)，降低石墨烯制備成本使其優(yōu)異的材料性能得到更廣泛的應(yīng)用，并逐步走向產(chǎn)業(yè)化。

石墨烯類材料具有優(yōu)異的導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性以及良好的氣體阻隔性能。獨特的二維碳原子片層結(jié)構(gòu)可以作為一種良好的阻燃劑來改善聚合物材料的阻燃性能。當(dāng)石墨烯基的聚合物阻燃材料遇到高溫或者明火時，石墨烯片層密集且連續(xù)結(jié)構(gòu)能夠阻止氧氣進(jìn)入材料深處。此外石墨烯導(dǎo)熱非常好，局部過高的熱量可被迅速傳導(dǎo)到材料的其余部分，使熱量得以良好分散，從而火勢不易傳播擴散。

目前石墨烯改性聚氨酯過程中，石墨烯由于分子間作用力極易團聚，不利于在在聚氨酯中分散從而影響其材料的性能，當(dāng)前石墨烯分散的主要方法有物理分散法和化學(xué)改性法兩種，物理分散主要是利用研磨、球磨、超聲、微波輻射等方法打破片層與片層之間作用力，當(dāng)停止外力作用時，石墨烯容易重新團聚；化學(xué)改性法分散石墨烯，一般通過化學(xué)反應(yīng)在石墨烯表面接枝特殊的官能團對石墨烯進(jìn)行改性達(dá)到其穩(wěn)定分散的目的。然而，由于石墨烯片層間較強的范德華力，使其反應(yīng)活性較低對其化學(xué)改性具有較大的難度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于汽車內(nèi)飾的石墨烯阻燃聚氨酯海綿的制備方法，在聚氨酯海綿的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)表層均勻分散的密集且連續(xù)石墨烯二維碳原子片層形成有效的保護(hù)層，能夠阻止和隔離氧氣，從而達(dá)到阻燃聚氨酯的目的，相比于直接將石墨烯添加在聚氨酯海綿中，更容易形成阻燃層。且制備方法簡單，油氣用于汽車內(nèi)飾，具有優(yōu)異的吸能、緩沖、阻燃功能。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：

一種用于汽車內(nèi)飾的石墨烯阻燃聚氨酯海綿的制備方法，包括如下步驟：