[发明专利]一种基于石墨烯改性的聚氨酯泡沫及其制备方法

权利要求书

1.一种基于石墨烯改性的聚氨酯泡沫，其特征在于：包括以下重量百分比的原料组成：聚醚多元醇15-25％、聚酯多元醇15-25％、异氰酸酯40-50％、改性石墨烯3-9％、发泡剂2-6％、催化剂1-3％和泡沫稳定剂1-3％。

2.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯改性的聚氨酯泡沫，其特征在于：包括以下重量百分比的原料组成：聚醚多元醇18-22％、聚酯多元醇18-22％、异氰酸酯43-47％、改性石墨烯5-7％、发泡剂3-5％、催化剂2-3％和泡沫稳定剂2-3％。

3.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯改性的聚氨酯泡沫，其特征在于：包括以下重量百分比的原料组成：聚醚多元醇20％、聚酯多元醇20％、异氰酸酯45％、改性石墨烯6％、发泡剂4％、催化剂2％和泡沫稳定剂2％。

4.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯改性的聚氨酯泡沫，其特征在于：所述聚醚多元醇为乙二醇、丙二醇、一缩二乙二醇、二缩三乙二醇中的一种或多种，所述聚醚多元醇的平均官能度为2-3，所述聚酯多元醇为脂肪族聚酯多元醇、脂环族聚酯多元醇、含芳香环结构的芳香族聚酯多元醇中的一种或几种，所述聚酯多元醇的平均官能度为4-6。

5.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯改性的聚氨酯泡沫，其特征在于：所述发泡剂为一氟二氯乙烷、1,1,1,3,3-五氟丁烷、偶氮二甲酰胺、偶氮二甲酸二异丙酯、4,4-二磺酰肼二苯对甲苯磺酰肼、1,3-苯二磺酰肼、正丁烷、正戊烷、正庚烷、石油醚中的一种或几种，所述催化剂为三乙烯二胺、三乙醇二胺、N,N-二甲基环己胺、N,N-二甲基苄胺、二甲基乙醇胺中的一种或几种，所述泡沫稳定剂为二甲基硅油、二乙基硅油、苯甲基硅油、聚二乙基硅油中的一种或几种。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种基于石墨烯改性的聚氨酯泡沫的制备方法，其特征在于：具体制备步骤如下：

步骤一：改性石墨烯的制备

将石墨烯粉末放入分散剂中进行分散，然后向分散溶液中加入异氰酸酯，在温度80-100℃下反应2-3h，然后将温度下降至60-80℃后加入盐酸阿霉素，超声振荡反应3-4h，反应完成后利用洗涤溶剂充分洗涤，真空干燥，得到改性石墨烯；

步骤二：聚氨酯泡沫骨架的制备

按上述重量百分比称取聚醚多元醇、聚酯多元醇、异氰酸酯、发泡剂、催化剂和泡沫稳定剂，将称取的聚醚多元醇、聚酯多元醇和异氰酸酯放入发泡容器中，高速搅拌10-20min，然后再向发泡容器中加入发泡剂、催化剂和泡沫稳定剂，高速搅拌20-30min后得到聚氨酯泡沫骨架；

步骤三：聚氨酯泡沫的制备

将步骤一中得到的改性石墨烯分散于异氰酸酯溶液中，然后将步骤二中得到的聚氨酯泡沫骨架浸泡于改性石墨烯分散溶液中，加入交联剂后不断挤压排除气泡，在80-100℃下反应8-10h，水洗烘干后得到基于石墨烯改性的聚氨酯泡沫。

7.根据权利要求6所述的一种基于石墨烯改性的聚氨酯泡沫的制备方法，其特征在于：所述步骤一中分散剂为甲苯、DMF、NMP或者DMAc，所述步骤一石墨烯分散方式为超声分散，超声功率为100-150KW，分散时间为1-3h，所述步骤一中超声振荡时超声振荡仪的振荡频率为50-70kHz。

8.根据权利要求6所述的一种基于石墨烯改性的聚氨酯泡沫的制备方法，其特征在于：所述步骤二中第一次高速搅拌的转速为1000-1500r/min，所述第二次高速搅拌的转速为2800-3200r/min。

9.根据权利要求6所述的一种基于石墨烯改性的聚氨酯泡沫的制备方法，其特征在于：所述步骤三中改性石墨烯的分散方式为超声剪切分散，分散时间0.5-2h，所述步骤三中交联剂为乙二胺、氨水或三乙胺中的任意一种。

10.根据权利要求6所述的一种基于石墨烯改性的聚氨酯泡沫的制备方法，其特征在于：所述步骤一中洗涤溶剂为甲苯或丙酮，所述步骤二中交联剂与改性石墨烯分散溶液的体积比为1：10-20。