[发明专利]处理碳纳米管的方法、聚氨酯组合物和聚氨酯活塞及其制备方法

权利要求书

1.一种处理碳纳米管的方法，其特征在于，该方法包括：(1)利用胍类化合物对碳纳米管进行改性，得到改性碳纳米管；(2)将改性碳纳米管与至少一种异氰酸酯类化合物进行掺杂，得到碳纳米管掺杂异氰酸酯；

其中，所述碳纳米管的表面具有羟基和羧基；

所述改性的条件包括：pH为1-5.5，温度为15-40℃；

所述掺杂的过程包括：将含有改性碳纳米管溶液加入含有异氰酸酯类化合物溶液中，所述加入的温度为50-80℃；

以碳纳米管的总重量为基准，所述碳纳米管的表面具有羟基的含量为5-30重量％，羧基的含量为5-15重量％；

表面具有羟基和羧基的碳纳米管的长度在0.2-1.5μm的范围内，长径比为3-15：1；

所述碳纳米管的纯度为55-98wt％。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(1)中，碳纳米管与胍类化合物的重量比为1：5-10；

和/或，改性过程中使用的pH调节剂为盐酸、硫酸和硝酸中的至少一种；

和/或，所述胍类化合物为单胍类化合物。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述胍类化合物为1-(2,5-二氯戊基)胍、1-(2,5-二溴戊基)胍和氨基磺酸胍中的至少一种。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，步骤(2)中，改性碳纳米管与异氰酸酯类化合物的重量比为1:20-100；

和/或，所述异氰酸酯类化合物为双异氰酸酯类化合物。

5.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，所述异氰酸酯类化合物为4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯和苯二亚甲基二异氰酸酯中的至少一种。

6.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，表面具有羟基和羧基的碳纳米管的获得方法包括：将碳纳米管与氧化剂进行截断反应得到所述表面具有羟基和羧基的碳纳米管；

和/或，所述碳纳米管与氧化剂的重量比为1:50-100；

和/或，所述截断反应的条件包括：反应的温度为50-90℃，反应的时间为3-8h。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述氧化剂为过硫酸盐和/或酸。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述过硫酸盐为过硫酸钾、过硫酸钠和过硫酸铵中的至少一种。

9.由权利要求1-8中任意一项所述方法制备得到的碳纳米管掺杂异氰酸酯。

10.一种聚氨酯的组合物，其特征在于，该组合物包括：聚氨酯预聚体、固化剂和耐磨剂；

其中，所述聚氨酯预聚体为权利要求9所述的碳纳米管掺杂异氰酸酯与羟基化合物反应得到。

11.根据权利要求10所述的组合物，其中，所述聚氨酯预聚体、耐磨剂、固化剂的重量比为100:0.2-3:8-12；

和/或，碳纳米管掺杂异氰酸酯与羟基化合物的重量比为1：0.2-1.5；

和/或，所述碳纳米管掺杂异氰酸酯与羟基化合物反应的条件包括：温度为80-100℃，时间为10-14h。

12.根据权利要求10所述的组合物，其中，所述固化剂为二元醇；

和/或，所述耐磨剂为聚四氟乙烯。

13.根据权利要求10所述的组合物，其中，所述固化剂为1,4-丁二醇和/或1,6-己二醇。

14.根据权利要求10所述的组合物，其中，所述羟基化合物为聚醚二元醇。

15.根据权利要求10所述的组合物，其中，所述羟基化合物为聚四氢呋喃醚二醇。