[发明专利]一种多次互贯穿网络结构纳米复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种多次互贯穿网络结构纳米复合材料的制备方法，其特征在于，步骤如下：

S1：将具有网络骨架结构的聚氨酯泡沫进行氧气等离子体处理后，立即浸入含有氧化石墨烯和硅烷偶联剂的酸性碳材料墨水中，抽真空协助墨水浸入泡沫孔道内并保压进行除气；经过静置后，取出泡沫进行低速离心以回收浸入孔道内的多余墨水，再混匀泡沫骨架表面负载的碳材料墨水同时高速离心去掉残余液体，干燥后得到骨架表面附着氧化石墨烯层的聚氨酯泡沫；

S2：将S1中得到的聚氨酯泡沫再次进行氧气等离子体处理后，立即浸入水性聚氨酯溶液中，抽真空协助水性聚氨酯浸入泡沫孔道内；经过静置后，取出泡沫进行低速离心以回收浸入孔道内的多余水性聚氨酯，再混匀泡沫骨架表面负载的水性聚氨酯，同时高速离心去掉残余液体，干燥固化后得到骨架为三明治结构的聚氨酯泡沫；

S3：将S2中完成一次涂附得到的聚氨酯泡沫，不断按照S1和S2重复进行多次涂附，得到骨架为多层三明治结构的聚氨酯泡沫；

S4：最后用水性聚氨酯直接对S3得到的聚氨酯泡沫进行填充并固化，得到具有多次互贯穿网络结构的聚氨酯基纳米复合材料。

2.如权利要求1所述的多次互贯穿网络结构纳米复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，得到骨架表面附着氧化石墨烯层的聚氨酯泡沫后，还需将其置于氢碘酸还原剂中进行还原反应，使聚氨酯泡沫骨架表面附着的氧化石墨烯被还原为还原氧化石墨烯。

3.如权利要求1或2所述的多次互贯穿网络结构纳米复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述聚氨酯泡沫采用PPI值为60-80的聚氨酯泡沫，并事先用去离子水与乙醇交替超声洗涤两次，50℃下烘干5小时待用。

4.如权利要求1或2所述的多次互贯穿网络结构纳米复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述水性聚氨酯采用固含量为35%，粘度为75cps的水性聚氨酯溶液。

5.如权利要求1或2所述的多次互贯穿网络结构纳米复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述的碳材料墨水为氧化石墨烯乙二醇墨水溶液，其制备方法为：将氧化石墨烯粉体加入乙二醇中，搅拌12小时，其间穿插2.5小时的超声处理；然后加入乙酸使溶液pH值为4，再加入硅烷偶联剂KH550，超声混匀得到氧化石墨烯乙二醇墨水，其中氧化石墨烯的质量分数为0.4wt%，硅烷偶联剂的质量分数为1.0wt%。

6.如权利要求1或2所述的多次互贯穿网络结构纳米复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述静置时间为15分钟，于常温常压下进行；所述低速离心于旋涂仪上进行，转速为500转/分钟，所述高速离心于行星式混料机上进行，转速为1200转/分钟，所述干燥的温度为50℃，干燥时间为40小时。

7.如权利要求2所述的多次互贯穿网络结构纳米复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述还原反应的方法为：将聚氨酯泡沫置于80℃氢碘酸还原剂中反应1分钟。

8.如权利要求1或2所述的多次互贯穿网络结构纳米复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述静置时间为15分钟，于常温常压下进行；所述低速离心于旋涂仪上进行，转速为500转/分钟，所述高速离心于行星式混料机上进行，转速为1200转/分钟，所述干燥的温度为50℃，干燥固化时间为5小时。

9.如权利要求1或2所述的多次互贯穿网络结构纳米复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S4中，用水性聚氨酯直接对聚氨酯泡沫进行填充并固化的方法为：将S3得到的聚氨酯泡沫置于水性聚氨酯溶液中，在抽真空协助下向泡沫孔道内填充水性聚氨酯，然后将填充满水性聚氨酯的聚氨酯泡沫取出，于50℃下固化24小时。

10.一种如权利要求1~9任一所述方法制备的多次互贯穿网络结构纳米复合材料。