[發(fā)明專(zhuān)利]一種高強(qiáng)度的石墨烯改性聚氨酯導(dǎo)電材料及其制法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010516161.1
• 申請(qǐng)日: 2020-06-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111620997A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林多爐
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 林多爐
• 主分類(lèi)號(hào): C08G18/76
• 分類(lèi)號(hào): C08G18/76;C08G18/66;C08G18/42;C08G18/34;C08G18/12;C08G18/32;C08K9/06;C08K9/04;C08K3/04;B01J19/00
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1.一種高強(qiáng)度的石墨烯改性聚氨酯導(dǎo)電材料，包括以下原料及組分，其特征在于：功能化石墨烯、二苯甲烷二異氰酸酯、聚酯二元醇、二月桂酸二丁基錫、2,2-二羥甲基丙酸、1,4-己二醇，質(zhì)量比為0.1-0.8:10:13-18:0.001-0.01:0.2-0.6:0.4-1。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度的石墨烯改性聚氨酯導(dǎo)電材料，其特征在于：所述功能化石墨烯制備方法如下：

(1)在0-5℃下向質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥95％的濃硫酸中加入石墨粉、硝酸鈉和高錳酸鉀，勻速攪拌進(jìn)行活化過(guò)程，將反應(yīng)瓶置于恒溫油浴鍋中，加熱至30-40℃，勻速攪拌進(jìn)行反應(yīng)過(guò)程，向溶液中加入蒸餾水將濃硫酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)稀釋至30-40％，溫度升至90-100℃，勻速攪拌進(jìn)行高溫氧化過(guò)程，加入蒸餾水進(jìn)行稀釋并冷卻，加入雙氧水中和高錳酸鉀，過(guò)濾、洗滌、透析和干燥過(guò)程，制備得到高環(huán)氧基含量的環(huán)氧化石墨烯；

(2)向蒸餾水中加入Tris-HCl緩沖液，調(diào)節(jié)溶液pH為8-9，加入環(huán)氧化石墨烯，超聲分散均勻后加入鹽酸多巴胺，在20-40℃反應(yīng)10-20h，過(guò)濾。洗滌并干燥，制備得到聚多巴胺接枝石墨烯；

(3)向乙醇溶劑中加入聚多巴胺接枝石墨烯，超聲分散均勻后加入3-氨基丙基三乙氧基硅烷，勻反應(yīng)5-10h，過(guò)濾、洗滌并干燥，制備得到功能化石墨烯。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高強(qiáng)度的石墨烯改性聚氨酯導(dǎo)電材料，其特征在于：所述步驟(1)中的石墨粉、硝酸鈉和高錳酸鉀的質(zhì)量比為1:0.4-0.6:1.2-1.8。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高強(qiáng)度的石墨烯改性聚氨酯導(dǎo)電材料，其特征在于：所述步驟(1)中的活化過(guò)程時(shí)間為3-8min，反應(yīng)過(guò)程時(shí)間為10-15min，高溫氧化過(guò)程時(shí)間為2-5min。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高強(qiáng)度的石墨烯改性聚氨酯導(dǎo)電材料，其特征在于：所述步驟(1)中的恒溫油浴鍋包括攪拌裝置，攪拌裝置設(shè)置有攪拌軸、攪拌軸固定連接有連接塊、連接塊活動(dòng)連接有調(diào)節(jié)裝置、調(diào)節(jié)裝置活動(dòng)連接有調(diào)節(jié)螺母，調(diào)節(jié)裝置活動(dòng)連接有旋轉(zhuǎn)桿，旋轉(zhuǎn)桿活動(dòng)連接有旋轉(zhuǎn)螺母，旋轉(zhuǎn)桿固定連接有旋轉(zhuǎn)扇片。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高強(qiáng)度的石墨烯改性聚氨酯導(dǎo)電材料，其特征在于：所述步驟(2)中的環(huán)氧化石墨烯和鹽酸多巴胺的質(zhì)量比為1:1.5-3。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高強(qiáng)度的石墨烯改性聚氨酯導(dǎo)電材料，其特征在于：所述步驟(3)中的聚多巴胺接枝石墨烯和3-氨基丙基三乙氧基硅烷質(zhì)量比為1:2-4。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度的石墨烯改性聚氨酯導(dǎo)電材料，其特征在于：所述高強(qiáng)度的石墨烯改性聚氨酯導(dǎo)電材料制備方法如下：

(1)向反應(yīng)體系中加入功能化石墨烯、二苯甲烷二異氰酸酯、聚酯二元醇和2,2-二羥甲基丙酸，超聲分散均勻后加入催化劑二月桂酸二丁基錫，在氮?dú)夥諊拢訜嶂?5-85℃，反應(yīng)2-3h，加入丙酮溶劑調(diào)節(jié)溶液粘度，再加入擴(kuò)鏈劑1,4-丁二醇反應(yīng)1-2h，將溶液冷卻，加入三乙胺調(diào)節(jié)溶液pH至中性，進(jìn)行高速乳化過(guò)程，將乳液倒入模具中進(jìn)行固化成膜，制備得到高強(qiáng)度的石墨烯改性聚氨酯導(dǎo)電材料。