[发明专利]一种导热导电型改性聚氨酯超疏水复合涂料及其制法

说明书

本发明涉及聚氨酯涂料技术领域，且公开了一种导热导电型改性聚氨酯超疏水复合涂料，包括以下配方原料：铜‑石墨烯复合材料、六亚甲基二异氰酸酯、全氟辛基乙基甲基丙烯酸酯、氟化四乙醇、催化剂、引发剂。该一种导热导电型改性聚氨酯超疏水复合涂料，纳米单质铜和石墨烯通过高能球磨法和烧结热压法形成复合材料，通过硅烷偶联剂使聚氨酯在复合材料的表面上原位聚合，提高了铜‑石墨烯复合材料与聚氨酯的分散性和相容性，增强了聚氨酯涂料的导热性和导电性，使用六亚甲基二异氰酸酯和氟化四乙醇生成疏水性的聚氨酯单体结构，通过全氟辛基乙基甲基丙烯酸酯接枝，使聚氨酯涂料表现出优异的超疏水性能。

技术领域

本发明涉及聚氨酯涂料技术领域，具体为一种导热导电型改性聚氨酯超疏水复合涂料及其制法。

背景技术

聚氨酯从结构上分为聚酯型和聚醚型，软质聚氨酯含有热塑性的线性结构，具有良好的弹性、耐化学性和机械性能，聚氨酯材料具有隔热、隔音、抗震、防毒等性能，广泛应用于建筑领域、家居家电领域、交通领域等，硬质聚氨酯具有质轻、隔音、绝热、耐化学药品、易加工等优点，主要用于建筑、汽车、航空工业、保温隔热材料等领域，聚氨酯弹性体性能介于塑料和橡胶之间，具有耐油、耐磨、耐低温、耐老化、硬度高，弹性好等优点，主要用于制鞋工业和医疗业等领域。

聚氨酯制品主要包括泡沫塑料、弹性体、革鞋树脂、涂料、胶粘剂和密封胶等，其中聚氨酯涂料可以分为双组分聚氨酯涂料和单组分聚氨酯涂料，主要应用于木器涂料、汽车修补涂料、地坪漆、电子涂料、聚氨酯防水涂料、地板涂料、防腐涂料等，但是目前的聚氨酯的导热性能不高，同时聚氨酯的内电阻较大，电导率较低，其导电性能较差，并且目前的聚氨酯涂料大多为水性聚氨酯，疏水性能不好。

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种导热导电型改性聚氨酯超疏水复合涂料及其制法，解决了聚氨酯的导热性能和导电性能不高的问题，并且解决了聚氨酯涂料疏水性能较差的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种导热导电型改性聚氨酯超疏水复合涂料，包括以下按重量份数计的配方原料：5-20份铜-石墨烯复合材料、65-70份六亚甲基二异氰酸酯、8-12份全氟辛基乙基甲基丙烯酸酯、4-6份氟化四乙醇、2-4份催化剂、1-3份引发剂。

优选的，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡。

优选的，所述引发剂过氧化二苯甲酰。

优选的，所述铜-石墨烯复合材料制备方法包括以下步骤：

(1)向反应瓶中加入质量分数为90-98％的浓硫酸，和质量分数为85-97％的浓硝酸，两者体积比为1:2-2.5，搅拌均匀后加入石墨烯，将反应瓶置于油浴锅中加热至125-135℃，匀速搅拌回流反应5-7h，将溶液冷却至室温，过滤除去溶剂，使用蒸馏水洗涤固体产物至中性，并充分干燥，制备得到羟基化石墨烯。

(2)向行星球磨机中加入乙醇溶剂、羟基化石墨烯和平均粒径为50nm的纳米单质铜，球磨机公转转速为580-620rpm，自转转速为80-120rpm，进行球磨6-8h，将溶液转移进反应瓶中，并置于超声处理仪中，加热至40-50℃，超声频率为22-28KHz，进行超声分散处理2-3h，将溶液减压浓缩除去溶剂，并充分干燥，将固体混合物置于真空-热压烧结炉，烧结压力为25-30MPa，升温速率5-10℃/min，先在420-450℃下保温烧结20-30min，再升温至720-740℃，保温烧结40-60min，烧结产物为铜负载石墨烯。

(3)向反应瓶中加入乙醇和蒸馏水混合溶剂，两者体积比为30-35:1，加入铜负载石墨烯和硅烷偶联剂十七氟癸基三甲氧基硅烷，将溶液置于恒温水浴锅中加热至35-45℃，匀速搅拌反应12-18h，将溶液减压浓缩除去溶剂，并充分干燥，制备得到硅烷偶联剂改性的铜-石墨烯复合材料。