[发明专利]一种聚氨酯超耐磨导电面涂材料及其制备方法

说明书

本发明属于材料合成技术领域，具体涉及一种聚氨酯超耐磨导电面涂材料及其制备方法。通过以下原料制备而成：聚氨酯单体54‑58％、异氰酸酯20‑25％、包覆石墨粉3‑5％、烧结砂8‑10％、单壁碳纳米管1‑2％、十二烷基二甲基氧化铵1‑2％、聚乙二醇对甲苯磺酸酯3‑5％、2‑巯基乙醇1.5‑3.5％、颜填料0.5‑1％。本发明制备的聚氨酯导电材料导电填料添加量少，导电性能好，具有良好的电阻稳定性，导电性能稳定，防静电不发火，且制备的罩面材料附着力好，具有优异的附着力，能够涂刷在其他涂层表面，耐候性强，抗UV，可用于日晒场所且色彩多样，美观大方，能搭配多种彩色表面。

技术领域

本发明属于材料合成技术领域，具体涉及一种聚氨酯超耐磨导电面涂材料及其制备方法。

背景技术

聚氨酯(简称PU)是由多异氰酸酯和聚醚多元醇或聚酯多元醇或/及小分子多元醇、多元胺或水等扩链剂或交联剂等原料制成的聚合物。通过改变原料种类及组成，可以大幅度地改变产品形态及其性能，得到从柔软到坚硬的最终产品。

近年来，有机-无机纳米复合材料的研究成为材料科学领域的热点，复合材料较传统材料而言，既有有机高分子材料良好的力学性能和加工性能，又有无机材料独特的功能性，因此在光学、机械、生物学领域取得广泛的应用。

为了保证导电材料优异的电性能，在聚合物基体中，往往需要添加大量的导电填料，虽然一定程度上提高了导电性能，但材料性能大大降低，且在使用过程中，由于导电填料的添加量大，容易在外力作用下产生滑移，造成电阻稳定性降低。且目前的超耐磨材料其导电性能不佳，无法做到两者完全兼顾，且为了增加耐磨性，易导致机械性能下降，由于耐磨填料亲油性、浸润性等较差，同有机聚合物的亲和性不加，施工后易造成表面缩孔，泛白等现象。

发明内容

针对目前存在的材料性能差等问题，本发明提供了一种聚氨酯超耐磨导电面涂材料。

本发明还提供了一种聚氨酯超耐磨导电面涂材料的制备方法。

本发明为了实现上述目的所采用的技术方案为：

本发明提供了一种聚氨酯超耐磨导电面涂材料，通过以下原料制备而成：聚氨酯单体54-58％、异氰酸酯20-25％、包覆石墨粉3-5％、烧结砂8-10％、单壁碳纳米管1-2％、十二烷基二甲基氧化铵1-2％、聚乙二醇对甲苯磺酸酯3-5％、2-巯基乙醇1.5-3.5％、颜填料0.5-1％。

进一步的，所述聚氨酯单体为聚酯多元醇或聚醚多元醇。

本发明所使用的包覆石墨粉采用的制备方法为：

(1)将钛酸正丁酯和聚乙烯吡咯烷酮溶于三乙醇胺和乙醇混合溶剂中，搅拌至完全溶解，然后加入氨水，磁力搅拌50min，然后加入巯丙基三乙氧基硅烷，搅拌12-15h，得模板载体备用；

(2)将石墨粉加入到模板载体中，搅拌均匀，然后逐滴滴加双氧水，滴加完成后，继续搅拌2-3h，离心分离，干燥得包覆石墨粉。

进一步的，所述每1g钛酸正丁酯中加入3-5mL的聚乙烯吡咯烷酮及10-12mL的混合溶剂；所述钛酸正丁酯和氨水的体积比为5：2；所述巯丙基三乙氧基硅烷和钛酸正丁酯的质量比为0.1：1。

进一步的，所述混合溶剂中三乙醇胺和乙醇的体积比为1：3。

进一步的，所述石墨粉和模板载体的质量比为1：1；所述模板载体和双氧水的质量比为1：0.1。

本发明所使用的烧结砂经过预处理，预处理的方法为：将石英砂加入N,N-二甲基甲酰胺和水，然后加入四氯化锡，搅拌30-50min，然后进行煅烧，自然冷却至室温即可。

进一步的，所述石英砂、N,N-二甲基甲酰胺和水的料液比为5g：1mL：2mL；所述石英砂和四氯化锡的质量比为1：0.1。