[發明專利]一種基于石墨烯改性的聚氨酯泡沫及其制備方法

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• 申請號: 202110116114.2
• 申請日: 2021-01-28
• 公開（公告）號: CN112920364A
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 王新;周楚凡;史文貞;黃廣晉
• 申請（專利權）人: 江蘇威久科技發展有限公司
• 主分類號: C08G18/66
• 分類號: C08G18/66;C08G18/44;C08G18/32;C08K9/12;C08K9/04;C08K3/04;C08J9/14;C08J9/10
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1.一種基于石墨烯改性的聚氨酯泡沫，其特征在于：包括以下重量百分比的原料組成：聚醚多元醇15-25％、聚酯多元醇15-25％、異氰酸酯40-50％、改性石墨烯3-9％、發泡劑2-6％、催化劑1-3％和泡沫穩定劑1-3％。

2.根據權利要求1所述的一種基于石墨烯改性的聚氨酯泡沫，其特征在于：包括以下重量百分比的原料組成：聚醚多元醇18-22％、聚酯多元醇18-22％、異氰酸酯43-47％、改性石墨烯5-7％、發泡劑3-5％、催化劑2-3％和泡沫穩定劑2-3％。

3.根據權利要求1所述的一種基于石墨烯改性的聚氨酯泡沫，其特征在于：包括以下重量百分比的原料組成：聚醚多元醇20％、聚酯多元醇20％、異氰酸酯45％、改性石墨烯6％、發泡劑4％、催化劑2％和泡沫穩定劑2％。

4.根據權利要求1所述的一種基于石墨烯改性的聚氨酯泡沫，其特征在于：所述聚醚多元醇為乙二醇、丙二醇、一縮二乙二醇、二縮三乙二醇中的一種或多種，所述聚醚多元醇的平均官能度為2-3，所述聚酯多元醇為脂肪族聚酯多元醇、脂環族聚酯多元醇、含芳香環結構的芳香族聚酯多元醇中的一種或幾種，所述聚酯多元醇的平均官能度為4-6。

5.根據權利要求1所述的一種基于石墨烯改性的聚氨酯泡沫，其特征在于：所述發泡劑為一氟二氯乙烷、1,1,1,3,3-五氟丁烷、偶氮二甲酰胺、偶氮二甲酸二異丙酯、4,4-二磺酰肼二苯對甲苯磺酰肼、1,3-苯二磺酰肼、正丁烷、正戊烷、正庚烷、石油醚中的一種或幾種，所述催化劑為三乙烯二胺、三乙醇二胺、N,N-二甲基環己胺、N,N-二甲基芐胺、二甲基乙醇胺中的一種或幾種，所述泡沫穩定劑為二甲基硅油、二乙基硅油、苯甲基硅油、聚二乙基硅油中的一種或幾種。

6.根據權利要求1-5任意一項所述的一種基于石墨烯改性的聚氨酯泡沫的制備方法，其特征在于：具體制備步驟如下：

步驟一：改性石墨烯的制備

將石墨烯粉末放入分散劑中進行分散，然后向分散溶液中加入異氰酸酯，在溫度80-100℃下反應2-3h，然后將溫度下降至60-80℃后加入鹽酸阿霉素，超聲振蕩反應3-4h，反應完成后利用洗滌溶劑充分洗滌，真空干燥，得到改性石墨烯；

步驟二：聚氨酯泡沫骨架的制備

按上述重量百分比稱取聚醚多元醇、聚酯多元醇、異氰酸酯、發泡劑、催化劑和泡沫穩定劑，將稱取的聚醚多元醇、聚酯多元醇和異氰酸酯放入發泡容器中，高速攪拌10-20min，然后再向發泡容器中加入發泡劑、催化劑和泡沫穩定劑，高速攪拌20-30min后得到聚氨酯泡沫骨架；

步驟三：聚氨酯泡沫的制備

將步驟一中得到的改性石墨烯分散于異氰酸酯溶液中，然后將步驟二中得到的聚氨酯泡沫骨架浸泡于改性石墨烯分散溶液中，加入交聯劑后不斷擠壓排除氣泡，在80-100℃下反應8-10h，水洗烘干后得到基于石墨烯改性的聚氨酯泡沫。

7.根據權利要求6所述的一種基于石墨烯改性的聚氨酯泡沫的制備方法，其特征在于：所述步驟一中分散劑為甲苯、DMF、NMP或者DMAc，所述步驟一石墨烯分散方式為超聲分散，超聲功率為100-150KW，分散時間為1-3h，所述步驟一中超聲振蕩時超聲振蕩儀的振蕩頻率為50-70kHz。

8.根據權利要求6所述的一種基于石墨烯改性的聚氨酯泡沫的制備方法，其特征在于：所述步驟二中第一次高速攪拌的轉速為1000-1500r/min，所述第二次高速攪拌的轉速為2800-3200r/min。

9.根據權利要求6所述的一種基于石墨烯改性的聚氨酯泡沫的制備方法，其特征在于：所述步驟三中改性石墨烯的分散方式為超聲剪切分散，分散時間0.5-2h，所述步驟三中交聯劑為乙二胺、氨水或三乙胺中的任意一種。

10.根據權利要求6所述的一種基于石墨烯改性的聚氨酯泡沫的制備方法，其特征在于：所述步驟一中洗滌溶劑為甲苯或丙酮，所述步驟二中交聯劑與改性石墨烯分散溶液的體積比為1：10-20。