[发明专利]一种胺基化氧化石墨烯改性无溶剂型聚氨酯树脂的制备方法和用途

说明书

本发明公开了一种胺基化氧化石墨烯改性无溶剂型聚氨酯树脂的制备方法和用途，方法包括步骤：（1）采用二元胺修饰氧化石墨烯得到带有胺基、羟基的胺基化氧化石墨烯；（2）通过二异氰酸酯与二元醇反应制备出异氰酸酯质量分数为3‑8%的聚氨酯预聚体；（3）利用胺基化氧化石墨烯分散于二元胺中固化聚氨酯预聚体得到改性的无溶剂型聚氨酯树脂。本发明制得的胺基化氧化石墨烯改性无溶剂型聚氨酯树脂可以应用于汽车内饰革，具有较高的剥离强度以及良好的导热、导电抗静电性能。

技术领域

本发明涉及聚氨酯合成革制备方法领域，具体是一种胺基化氧化石墨烯改性无溶剂型聚氨酯树脂的制备方法和用途。

背景技术

石墨烯是以sp²杂化形式紧密堆积成的单层二维蜂窝状晶体结构。其性能优越，经研究发现拉伸强度可以达到125GPa，理论热导率可以达到5000W/(m·K)，理论电子迁移速率为200000cm²/Vs，比表面积计算值为2630m²/g，具备卓越的力学、热学、电学、阻燃等性能。添加少量即可明显地改变材料的性能，因此成为多个领域的研究热点。

聚氨酯是一种同时兼有塑性与弹性的嵌段共聚物，分子链中含有酯基、醚基、氨基甲酸酯基、脲基等基团，具有较高的力学强度、弹性和良好的低温柔顺性。被广泛用于制造微孔泡沫、密封垫圈、绝缘板、轮胎、硬塑料零件、合成革及等众多领域。由于聚氨酯是由软硬段的交替序列组成的高分子聚合物，在导电、导热等方面性能不足导致其应用受到一定限制。

石墨烯具有巨大的表面张力和较强的化学惰性导致其在溶剂中易发生团聚。但是将其制备为氧化石墨烯使其表面和边沿带有大量的羟基、羧基等基团，促进其分散于水及有机物中。并且这些基团经过处理可以与异氰酸酯在较温和的条件下发生键合作用，从而制备出具备导热、导电等功能化的聚氨酯材料。可以应用于合成革领域，如该材料应用于汽车内饰革夏天降温快、冬天加热快并且导电、抗静电性能好。

发明内容

本发明的目的是提供一种胺基化氧化石墨烯改性无溶剂型聚氨酯树脂的制备方法和用途，以得到可用于功能型合成革的聚氨酯树脂，提高合成革的性能。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种胺基化氧化石墨烯改性无溶剂型聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)、制备胺基化氧化石墨烯：

取用重量份为1-5份的氧化石墨烯、重量份为800-1000份的N,N-二甲基甲酰、重量份为1-8份的3,5-二乙基-2,4-甲苯二胺，将三者混合后进行搅拌反应一段时间得到胺基化氧化石墨烯；

(2)、利用步骤(1)得到的胺基化氧化石墨烯制备固化剂：

将步骤(1)制备得到的胺基化氧化石墨烯分散于二元胺中，然后搅拌均匀即得固化剂，其中胺基化氧化石墨烯和二元胺的重量份如下：

胺基化氧化石墨烯 2-5份，

二元胺 10-20份；

(3)、制备聚氨酯预聚体：

取用重量份为20-30份的二异氰酸酯、重量份为0.05-0.5份抗氧剂以及重量份为70-85份的二元醇，将二异氰酸酯、抗氧剂、二元醇混合后加热并搅拌反应一段时间，得到异氰酸酯基封端的聚氨酯预聚体；

(4)、最终产品制备：

将步骤(3)得到的聚氨酯预聚体与步骤(2)得到的固化剂按照质量比 100:10-100:20进行混合搅拌后，再烘烤固化一段时间，即得胺基化氧化石墨烯改性无溶剂型聚氨酯树脂。