[发明专利]一种抗氧化耐摩擦的粘结剂及其制备方法

权利要求书

1.一种抗氧化耐摩擦的粘结剂，其特征在于，通过原料聚合反应制得，按照重量份数计，所述原料包括：水性聚氨酯65～85份、乙烯-丙烯酸酯共聚物10～20份、碳纳米管分散体4-8份、阻燃剂3～8份、引发剂1～3份、交联剂0.1～0.2份，其中，所述碳纳米管分散体中碳纳米管为表面官能化的碳纳米管。

2.根据权利要求1所述的抗氧化耐摩擦的粘结剂，其特征在于，按照重量份数计，所述水性聚氨酯由45-60份多元醇、12-15份二异氰酸酯、0.3-0.5份催化剂、30-50份有机溶剂、5-8份扩链剂、2-3份中和剂和220-260份水制备得到。

3.根据权利要求2所述的抗氧化耐摩擦的粘结剂，其特征在于，所述扩链剂为1,2-丙二醇碳酸酯和二元胺聚合反应得到的二元醇扩链剂。

4.根据权利要求1所述的抗氧化耐摩擦的粘结剂，其特征在于，所述碳纳米管分散体的制备方法为：将分散剂溶解在溶剂中，加入碳纳米管和偶联剂，超声10-20min后，加入表面活性剂，继续超声30-120min得到所述碳纳米管分散体。

5.根据权利要求4所述的抗氧化耐摩擦的粘结剂，其特征在于，所述碳纳米管、所述偶联剂和所述表面活性剂的质量比为1：2.0～2.5：0.1～0.2，所述分散剂选自聚乙烯醇或羟甲基纤维素中的一种或多种，所述分散剂与所述碳纳米管的质量比为0.4-0.6：1。

6.根据权利要求5所述的抗氧化耐摩擦的粘结剂，其特征在于，所述溶剂为N-甲基吡咯烷酮，所述碳纳米管在所述碳纳米管浆料中的质量分数为3-5％。

7.根据权利要求1所述的抗氧化耐摩擦的粘结剂，其特征在于，所述阻燃剂选自有机磷系阻燃剂、无机磷系阻燃剂、LDHs、改性LDHs中的一种。

8.根据权利要求7所述的抗氧化耐摩擦的粘结剂，其特征在于，所述阻燃剂为改性LDHs的制备方法为：将摩尔比为2:1:3的氯化锌、氯化铝和尿素分散于水中，滴加次膦酸铵溶液，在80～100℃条件下反应6～36h得到，其中次膦酸铵溶液中的次膦酸铵与氯化锌的摩尔比为0.4:1。

9.一种如权利要求1-8任意一项所述的抗氧化耐摩擦的粘结剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，将1/20-1/10的所述水性聚氨酯、全部的所述阻燃剂、以及1/3-1/2的碳纳米管分散体混合，然后置于等离子发生装置，以CF₄、N₂、CCl₄中任意一种为反应气体，反应压力为10～30Pa，反应功率为100～200W，反应时间3～15min得到混合物；

S2，将所述混合物、1/10-1/5的所述乙烯-丙烯酸酯共聚物和1/20-1/10的所述引发剂搅拌，升温至60℃-70℃进行反应得到反应物I；

S3，在保温条件下，在所述反应物I中加入剩余的所述碳纳米管分散体，搅拌20～50min，得到反应物II；

S4，在反应物II中加入剩余的所述水性聚氨酯、所述乙烯-丙烯酸酯共聚物和所述引发剂，升温至80-85℃反应2-3h，加入所述交联剂继续升温至90-100℃反应0.5-1h，降至室温后过滤得到所述粘结剂。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述水性聚氨酯按照如下步骤制得：

在氮气保护下，将多元醇、二异氰酸酯、催化剂加入到有机溶剂中，在70-85℃条件下反应2-4h，然后加入扩链剂和有机溶剂，在90-95℃条件下反应2-4h，降至室温后加入中和剂，反应0.5-1h，最后加入水，搅拌分散后，减压蒸馏去除有机溶剂，得到所述水性聚氨酯。