一种智能聚合物复合材料、制备方法及其应用技术

本发明专利技术提供的智能聚合物复合材料的制备方法，将功能化石墨烯均匀分散在无水极性有机溶剂中，并加入带有双烯合成反应的以异氰酸酯封端的聚氨酯聚于50‑100℃温度下，反应4‑10h，得到所述智能聚合物复合材料，本发明专利技术采用功能化石墨烯通过共价键连接到聚合物材料上，达到均匀分散的效果，增强聚合物强度的同时，利用石墨烯的光热转化特性，红外光作为刺激，达到定向定点修复的效果。

Intelligent polymer composite material, preparation method and application thereof

Intelligent polymer composites were prepared by the method provided by the invention, the functionalized graphene dispersed in anhydrous polar organic solvents, and join with the diene synthesis reaction with isocyanate terminated polyurethane poly 50 at a temperature of 100 DEG C, the reaction of 4 10h, the intelligent polymer composites. The invention adopts functionalized graphene attached to the polymer material through covalent bond, achieve uniform dispersion effect, enhance the strength of polymers at the same time, the use of solar thermal conversion characteristics of graphene, as infrared light stimulation, achieve directional point repair effect.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及复合材料自修复
，尤其涉及一种智能聚合物复合材料、制备方法及其应用。
技术介绍
聚合物及其复合材料以其优异的性能在机械、电子、航空航天等领域得到广泛应用。在加工和使用过程中，聚合物材料不可避免地产生一定程度的损伤，导致使用性能下降。为了增强聚合物材料的强度和扩大它的应用范围，对大量的无机填充材料进行了研究，如：碳纳米管、石墨烯、玻璃纤维、纳米硅等。自修复材料是模仿生物体损伤自修复的机理，对材料内部微裂纹进行自修复，以提高材料的安全性，延长使用寿命，降低材料生命周期成本。自修复材料按照是否使用修复剂进行分类可分为外援型和本征型(刺激响应型)两大类。外援型修复方法使用微胶囊和中空纤维，用以包载修复剂，可重复修复次数有限；本征型修复方法则是利用体系中存在的可逆化学反应在外界刺激(如：光、热、pH、电等)作用下进行自修复，可以重复多次。与其他外界刺激相比，光可控，并能够作用特定的区域而不受设备周围条件的限制。然而大多数聚合物材料没有对光刺激响应的能力，目前研究最多的是采用无机填充材料进行光热转化达到自修复的效果。南开大学陈永胜教授课题组采用直流电弧放电的方法得到石墨烯片本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能聚合物复合材料的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：将功能化石墨烯均匀分散在无水极性有机溶剂中，并加入聚氨酯，于50‑100℃温度下，反应4‑10h，得到所述智能聚合物复合材料；其中，所述聚氨酯为带有双烯合成反应的以异氰酸酯封端的聚氨酯。

【技术特征摘要】
1.一种智能聚合物复合材料的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：将功能化石墨烯均匀分散在无水极性有机溶剂中，并加入聚氨酯，于50-100℃温度下，反应4-10h，得到所述智能聚合物复合材料；其中，所述聚氨酯为带有双烯合成反应的以异氰酸酯封端的聚氨酯。2.如权利要求1所述的智能聚合物复合材料的制备方法，其特征在于，所述功能化石墨烯通过下述方法制备：通过Hummers法制备氧化石墨；将所述氧化石墨超声分散于去离子水中，形成氧化石墨烯水溶液，将所述氧化石墨烯水溶液于PH＝1～5，温度40-60℃条件下，加入醇胺反应6～24h；将上述反应物于80-100℃温度下还原反应8～20h，得到所述功能化石墨烯。3.如权利要求1所述的智能聚合物复合材料的制备方法，其特征在于，带有双烯合成反应的以异氰酸酯封端的聚氨酯，通过下述方法制备：将异氰酸酯小分子溶于无水极性有机溶剂中，形成第一溶液，其中，所述异氰酸酯小分子具有至少2个异氰酸酯基团；将聚合物二醇加入所述第一溶液中于50-110℃下反应1-6h，形成第二溶液，其中，所述聚合物二醇的分子量为800-10000，所述异氰酸酯小分子的摩尔分数大于所述聚合物二醇的摩尔分数；将呋喃化合物与马来酰亚胺分子于40-80℃下反应后的第三溶液加入所述第二溶液中反应1-6h，得到双烯合成反应的以异氰酸酯封端的聚氨酯，马来酰亚胺分子具有至少2官能度。4.如权利要求2所述的智能聚合物复合材料的制备方法，其特征在于，所述氧化石墨烯水溶液的浓度为0.2mg/mL～10mg/mL...

【专利技术属性】
技术研发人员：张国平，吴淑文，孙蓉，李金辉，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44