The invention discloses a preparation method of graphene nanosheet / ionic liquid sealed polyurethane composite emulsion with electromagnetic shielding function, and uses amino imidazolium ionic liquid to end the polyurethane prepolymer, and improves the graphene by using the interaction of ionic liquids and graphene nanosheets. Dispersion and compatibility of nanosheets in polyurethane, ionic liquids and graphene nanosheets give materials excellent electromagnetic shielding properties. The modified graphene nanosheets in the waterborne polyurethane composite emulsion are dispersed evenly and have good stability, and the polyurethane nanocomposites with low graphene nanosheets content have excellent electromagnetic shielding performance.
【技术实现步骤摘要】
一种具有电磁屏蔽功能的石墨烯纳米片/离子液体封端的水性聚氨酯复合乳液的制备方法
本专利技术涉及具有电磁屏蔽功能的水性聚氨酯复合乳液的制备方法,具体涉及一种具有电磁屏蔽功能的石墨烯纳米片/离子液体封端的水性聚氨酯复合乳液的制备方法。
技术介绍
随着信息技术的不断发展,电磁波在生产和生活中的应用领域也不断扩大,同时也带来了一些负面的影响,尤其是电磁辐射所造成的电磁污染和电磁干扰,不但会对电子仪器、设备造成干扰和损坏,而且会造成电磁信息的泄露,甚至还会污染环境,危害人类的健康。近年来,电子通讯设备不断向小型化、轻量化和高性能化发展,电磁屏蔽材料各项性能的要求也越来越严苛,传统的碳系导电填料/溶剂型复合乳液成膜的电磁屏蔽材料已很难同时满足环境友好,低成本,屏蔽效能高等要求,因而,研发环境友好,低成本,屏蔽效能高的水性复合乳液,是满足新发展需求下电磁屏蔽材料严苛要求的有效途径,具有巨大的竞争优势和广泛的应用前景。聚氨酯即聚氨基甲酸酯,是主链上含有重复氨基甲酸酯基团的化合物的统称。一般由有机二异氰酸酯与二羟基或多羟基化合物聚加成得到。以水为分散介质的水性聚氨酯体系,具有无污染、零挥发性有机物排放、安全可靠、性能优异等特点。作为碳系导电填料,石墨烯纳米片是一种新型的二维纳米碳材料,具有极其优异的导电、力学和热稳定性能,这些优异的性能使得石墨烯纳米片在与高分子材料形成复合材料后具备了应用于电磁屏蔽材料的可能性。然而石墨烯纳米片自身具有很强的聚集作用,在水性聚氨酯体系中很难均匀分散,限制了其应用范围和性能,采用共价键修饰将聚合物或共聚物接枝到石墨烯纳米片表面进行改性是一种常 ...
【技术保护点】
1.一种具有电磁屏蔽功能的石墨烯纳米片/离子液体封端的水性聚氨酯复合乳液的制备方法,其特征在于:采用氨基咪唑基离子液体对聚氨酯预聚体进行封端,利用离子液体与石墨烯纳米片之间的阳离子‑π相互作用,提高石墨烯纳米片在聚氨酯中的分散性和相容性,离子液体和石墨烯纳米片协同赋予材料优异的电磁屏蔽性能。
【技术特征摘要】
1.一种具有电磁屏蔽功能的石墨烯纳米片/离子液体封端的水性聚氨酯复合乳液的制备方法,其特征在于:采用氨基咪唑基离子液体对聚氨酯预聚体进行封端,利用离子液体与石墨烯纳米片之间的阳离子-π相互作用,提高石墨烯纳米片在聚氨酯中的分散性和相容性,离子液体和石墨烯纳米片协同赋予材料优异的电磁屏蔽性能。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于包括如下步骤:步骤1:将聚醚多元醇和环氧树脂加入三口烧瓶混合,在真空度0.08-0.10MPa、温度80-110℃的条件下脱水1-2小时,然后加入二异氰酸酯单体,在60-90℃下搅拌反应1-2小时,进一步加入亲水扩链剂、催化剂、扩链剂以及丙酮,在60-90℃下反应1-4小时,获得异氰酸酯基封端的聚氨酯预聚体;步骤2:向步骤1所得异氰酸酯基封端的聚氨酯预聚体中加入氨基咪唑基离子液体对聚氨酯链段进行封端,在70-90℃下反应得到离子液体封端的聚氨酯预聚体;步骤3:将步骤2所得反应液降至室温后用三乙胺中和,然后进一步加入石墨烯纳米片和去离子水,在高速剪切下使石墨烯分散均匀,减压脱除丙酮溶剂,最后得到石墨烯纳米片/离子液体封端的水性聚氨酯复合乳液。3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于:步骤1中,各原料配比按质量份数构成如下:4.根据权利要求2或3所述的制备方法,其特征在于:步骤1中,所述聚醚多元醇为聚四氢呋喃二醇、聚丙二醇或聚己内酯二醇;所述环氧树脂为双酚A型环氧树...
【专利技术属性】
技术研发人员:徐佩,桑国龙,丁运生,
申请(专利权)人:合肥工业大学,
类型:发明
国别省市:安徽,34
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