一种管道内衬用高阻隔性TPU薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种管道内衬用高阻隔性TPU薄膜及其制备方法，以MWCNTs、TPU为原料，采用氧化纵向切割MWCNTs法，通过控制MWCNTs与KMnO4质量比，制得GONRs-CNTs纳米复合材料综合体，再以TPU树脂为基体，采用溶液涂覆成膜工艺制得GONRs-CNTs/TPU复合材料薄膜。本发明专利技术制得的复合材料薄膜，一方面降低了气体在聚合物中的可溶性，另一方面也使得气体的扩散渗透通路变得曲折迂回，延长了扩散路径，提高了气体等小分子物质的穿透难度，从而使得材料的阻隔性能得到了极大程度的提高，尤其适用于制备页岩气等非常规气态能源输送管道内衬，具有广泛的社会及经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种管道内衬用高阻隔性TPU薄膜及其制备方法
本专利技术属于高分子复合薄膜制备
，具体涉及一种管道内衬用高阻隔性TPU薄膜及其制备方法。
技术介绍
热塑性聚氨酯（TPU）是一类用途广泛的弹性嵌段共聚物，由软段和硬段共同组成，这种特殊的结构使得TPU在较宽的硬度范围内仍能保持良好的弹性及较好的耐磨性、延展性和加工性。同时，与PVC、EVA、丁基橡胶（IIR）等传统塑胶材料相比，TPU具有高张力、强韧和耐老化等特性，是一种成熟的环保型材料。目前TPU已广泛应用于医疗器件、汽车行业、建筑行业及体育制品等领域，成为了新时期极具发展前景的功能性材料。但一些特定领域对材料的阻隔性能有很高的要求，如TPU医疗床垫、TPU沼气储存袋、页岩气等非常规气态能源输送管道内衬用TPU膜材、TPU涉水类产品等，而氧气和水蒸气等小分子物质很容易渗透通过TPU薄膜，从而极大地限制了TPU薄膜在阻隔方面的应用。同时TPU因为模量低，用作功能材料基体时，其力学性能无法得到充分发挥，因此需要与其他无机或有机材料复合，制备多元复合材料，达到提高TPU材料阻隔性能以及力学性能的目的。目前已有的此类复合材料一般只是通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种管道内衬用高阻隔性TPU薄膜的制备方法，其特征在于：采用氧化纵向切割MWCNTs法，通过控制反应体系中MWCNTs与KMnO4的质量比，制得GONRs‑CNTs纳米复合材料综合体，再以TPU树脂为基体，采用溶液涂覆成膜工艺制得GONRs‑CNTs/TPU复合材料薄膜。

【技术特征摘要】
1.一种管道内衬用高阻隔性TPU薄膜，其特征在于：采用氧化纵向切割MWCNTs法，通过控制反应体系中MWCNTs与KMnO4的质量比，制得GONRs-CNTs纳米复合材料综合体，再以TPU树脂为基体，采用溶液涂覆成膜工艺制得所述TPU薄膜；其制备方法具体包括如下步骤：1）GONRs-CNTs纳米复合材料综合体的制备：将质量分数为85.5%的H3PO4缓慢加入到质量分数为98%的浓H2SO4中，在100~120r/min的转速下搅拌均匀；接着加入MWCNTs搅拌1~2h，待MWCNTs分散均匀后，按MWCNTs与KMnO4的质量比为1:4缓慢加入KMnO4，搅拌1~2h得到的混合液；将搅拌均匀后的混合液移至45~50℃的油浴锅中反应20~24h，再将所得混合体系缓慢倒入冰水混合物中，凝结1~2h后加入质量分数为30%的H2O2搅拌1~2h，然后将混合体系于100W超声下分散0.5~1h，在聚四氟乙烯滤膜上用HCl与去离子水过滤、洗涤多次，以除去体系中的微量杂质并调节体系至中性，最后将所...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑玉婴，曹宁宁，林锦贤，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：福建;35