[發(fā)明專利]石墨烯聚氨酯海綿及其應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811404109.6
• 申請(qǐng)日: 2018-11-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109535367A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱英;孔壯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京賽特石墨烯科技有限公司
• 主分類號(hào): C08G18/48
• 分類號(hào): C08G18/48;C08K3/04;C08K3/18;H05K9/00;C08G101/00
• 代理公司: 北京崇智專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11605
• 代理人: 程旭輝

本發(fā)明涉及一種石墨烯聚氨酯海綿及其應(yīng)用。所述石墨烯聚氨酯海綿由包含以下組分的組合物制備：聚醚多元醇、基于胺的催化劑、基于錫的催化劑、泡沫穩(wěn)定劑、水、石墨烯分散液、羰基鐵粉分散液、以及異氰酸酯。根據(jù)本發(fā)明的石墨烯聚氨酯海綿為超疏水海綿，機(jī)械強(qiáng)度高，比表面積大，非常有利于電磁波在海綿內(nèi)部的多重散射，從而增加電磁波損耗，降低電磁波總的反射率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高分子材料領(lǐng)域，具體涉及一種石墨烯聚氨酯海綿及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

石墨烯由于具有表面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)、霍爾效應(yīng)等獨(dú)特性能，且密度小易加工，使其在吸波材料領(lǐng)域備受矚目。石墨烯具有明顯缺陷以及殘余的含氧官能團(tuán)，不僅提高了阻抗匹配特性，促進(jìn)能量從相鄰態(tài)向費(fèi)米能級(jí)的及時(shí)轉(zhuǎn)化，而且還會(huì)產(chǎn)生缺陷極化弛豫和官能團(tuán)電子偶極極化弛豫，這些都有利于電磁波的吸收。目前關(guān)于磁性材料、導(dǎo)電聚合物與石墨烯復(fù)合制備多元復(fù)合材料作為電磁波吸收劑的報(bào)道較多。在文獻(xiàn)方面，Ling和Mikhailov等人研究了石墨烯在電磁波方面的干擾特性和響應(yīng)特性，發(fā)現(xiàn)石墨烯在X波段電磁干擾效果良好，石墨烯的電子對(duì)頻率輻射具有非線性響應(yīng)的特點(diǎn)。石墨烯的吸波層厚度為l mm時(shí)，在7GHz左右最大衰減值為-6.5dB，但是不能實(shí)現(xiàn)對(duì)微波的90％的衰減。王潔萱等人研究了簡(jiǎn)易濕法化學(xué)法制備還原氧化石墨烯/羰基鐵粉復(fù)合材料，在3mm厚度下可以產(chǎn)生以9.4GHz為中心的強(qiáng)而寬的吸波峰，峰值可達(dá)-52.18dB。在7.8～11.6GHz頻率范圍內(nèi)，反射損耗低于-10dB，在8.8～10.0GHz頻率范圍內(nèi)，反射損耗低于-20dB。Zhang等人報(bào)道了還原氧化石墨烯/Fe₂O₃復(fù)合材料在高溫?zé)崽幚?540-700℃)后的晶型結(jié)構(gòu)及2-18GHz的吸波效果。Wang等用肼還原得到的還原氧化石墨烯表現(xiàn)出較好的吸波能力。研究發(fā)現(xiàn)，在7GHz時(shí)反射損耗值為-6.9dB，明顯強(qiáng)于文獻(xiàn)報(bào)道的CNTs和石墨。CN104163919A公開(kāi)了聚苯胺/氧化石墨烯/四氧化三鐵吸波材料及其制備方法，該材料在2～18GHz內(nèi)，最小反射損耗值可達(dá)-46.5dB，但反射損耗值低于-10dB的頻帶寬度僅為2.62GHz。CN101550003B公開(kāi)了一種納米石墨烯基吸波復(fù)合材料及其制備方法，該材料首先采用電化學(xué)方法沉積金屬，再通過(guò)高溫氧化，得到納米石墨烯/金屬氧化物吸波復(fù)合材料。CN104762060A公開(kāi)了一種石墨烯/空心四氧化三鐵/聚苯胺納米介孔復(fù)合材料，在1～20GHz范圍內(nèi)吸波為-35～-55dB，可用于電磁吸波材料，也可以作為環(huán)境吸附材料。

然而，傳統(tǒng)吸波材料所用的石墨烯均采用化學(xué)法制備，不僅制備工藝復(fù)雜、時(shí)間周期長(zhǎng)，而且制備過(guò)程中還使用了強(qiáng)酸、強(qiáng)氧化劑，產(chǎn)生大量污水而嚴(yán)重污染環(huán)境。

此外，市售的聚氨酯吸波海綿是由聚氨酯海綿經(jīng)浸漬吸波劑、阻燃劑加工而成，并噴涂涂料以防止吸波劑漏出。但是，在多雨季節(jié)和室外使用的聚氨酯吸波海綿需要具有高效的防水能力，否則影響防水效果，并導(dǎo)致吸波性能的下降。

發(fā)明內(nèi)容

[技術(shù)問(wèn)題]

本發(fā)明的一個(gè)方面提供了一種石墨烯聚氨酯海綿

本發(fā)明的另一個(gè)方面提供了上述石墨烯聚氨酯海綿用作吸波材料的用途。

[技術(shù)方案]

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種石墨烯聚氨酯海綿，其中，所述石墨烯聚氨酯海綿可以由包含以下組分的組合物制備：

聚醚多元醇50-100重量份，基于胺的催化劑0.1-0.5重量份，基于錫的催化劑0.1-0.5重量份，泡沫穩(wěn)定劑0.5-3重量份，水0.5-7重量份，石墨烯分散液10-50重量份，羰基鐵粉分散液0-30重量份，以及異氰酸酯30-60重量份。