[发明专利]用于产生石墨烯聚氨酯泡沫的方法和组合物

说明书

本发明提供了一种产生聚氨酯泡沫的方法。所述方法包括将乱层石墨烯分散在聚合溶液中。聚合溶液包含用于聚合为聚合物的第一组分。所述方法包括添加用于与第一组分聚合以将聚合溶液化学转化为聚氨酯泡沫的第二组分。本发明还提供了聚氨酯泡沫，其包含乱层石墨烯和由多元醇与异氰酸酯聚合而形成的聚合物。本发明还提供了乱层石墨烯分散体，其包含乱层石墨烯和用于分散乱层石墨烯的溶剂。

技术领域

本发明公开的实施方式涉及聚氨酯泡沫并且特别涉及产生石墨烯聚氨酯泡沫的组合物和方法。

背景技术

聚氨酯泡沫用于多种应用。将石墨烯添加到用于制备聚氨酯泡沫的组分中可以提供各种优势。然而，组分中的石墨烯分散体可能无法具有高浓度的常规石墨烯。乱层石墨烯由于其乱层特性而提供了优于常规石墨烯的各种优势。例如，与常规石墨烯相比，乱层石墨烯具有更少的石墨烯层，这允许石墨烯分散体中的石墨烯浓度更高。

此外，由于通过化学方法产生的石墨烯的产率低，以前无法以高浓度产生乱层石墨烯分散体。然而，通过焦耳加热碳原料可以大量产生乱层石墨烯。

因此，需要用于产生聚氨酯泡沫的新方法和包含乱层石墨烯的新聚氨酯泡沫。此外，需要可以用于产生聚氨酯泡沫的乱层石墨烯分散体。还需要可以用作母料的高浓度乱层石墨烯分散体以允许分散体更易于储存。

发明内容

根据一些实施方式，存在一种产生聚氨酯泡沫的方法。该方法包括将乱层石墨烯分散在聚合溶液中。聚合溶液包含用于聚合为聚合物的第一组分。该方法还包括添加用于与第一组分聚合以将聚合溶液化学转化为聚氨酯泡沫的第二组分。

该方法可提供第一组分是单体或聚合物。

该方法可提供第二组分是单体或聚合物。

该方法可提供，通过包括超声处理、剪切混合、搅拌、振荡、涡旋振荡、铣削(milling)、球磨和研磨的组中的至少一者将乱层石墨烯分散在聚合溶液中。

该方法可提供第一组分是多元醇并且第二组分是异氰酸酯。

该方法可提供多元醇是包括石油基多元醇和生物基多元醇的组中的至少一种。

该方法可提供石油基多元醇是从包括以下的组中的至少一者产生：矿物油、石蜡油、环烷油、原油、煤油、脂肪油、芳香油、煤油、柴油、机油和汽轮机油。

该方法可提供生物基多元醇是从包括以下的组中的至少一者产生：植物油、种子油、大豆油、菜籽油、芥花油、花生油、棉籽油、葵花油、橄榄油、葡萄籽油、亚麻籽油、蓖麻油、鱼油、藻油和芥菜籽油。

该方法可提供异氰酸酯是包括以下的组中的至少一者：亚甲基二苯基二异氰酸酯(MDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二环己基甲烷4,4′-二异氰酸酯(H12MDI)、1,5-萘二异氰酸酯(NDI)、四甲基二甲苯二异氰酸酯(TMXDI)、对亚苯基二异氰酸酯(PPDI)、1,4-环己烷二异氰酸酯(CDI)和联甲苯胺二异氰酸酯(TODI)。

该方法还可包括将乱层石墨烯在分散到聚合溶液中之前分散到溶剂中。

该方法还可包括在将乱层石墨烯分散到溶剂中的同时加热溶剂。

该方法可提供溶剂包括包含基于水的溶剂、基于醇的溶剂、有机溶剂和基于油的溶剂的组中的至少一者。

该方法可提供基于水的溶剂是水-表面活性剂溶液。