The invention belongs to the technical field of environmental protection and functional materials, and discloses a multi-functional lightweight nano composite foam and preparation method and application thereof, the materials are carboxylated carbon nanotubes and carbonyl iron powder added to the polyurethane foam, carbon nanostructures anisotropy of the magnetic tube / polyurethane composite foam; the the raw materials by weight ratio: polyol 100, carboxylated carbon nanotubes from 5 to 10, 5 to 20 portions of carbonyl iron powder and foaming agent 1 ~ 5, 1 ~ 3 surfactant, catalyst 0.5 - 1, 40 - 80 isocyanate. Multifunctional light composite foam of the invention, the anisotropy of the carbon nanotube / magnetic composite polyurethane foam, simple preparation process, convenient operation, adding CNTs and magnetic particles can effectively improve the mechanical, electrical, thermal and polyurethane foam sound absorption performance, expand its application, has a very high value of research and promotion.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于环境保护和功能材料
,具体涉及一种多功能轻质纳米复合泡沫及其制备方法和应用。
技术介绍
在传统的电子行业和新兴的航天航空行业,多功能轻质纳米复合高聚物得到越来越来的关注和需求。多功能轻质纳米复合高聚物是将纳米填料与柔性高聚物混合发泡所得。聚氨酯泡沫(PU Foam)具有低密度、高弹性、较高的中高频吸声性能、良好的耐候、耐油和耐多种溶剂等优良的性能,成型工艺简单,其应用范围十分广泛,几乎渗透到国民经济各部门,特别在家具、运输、冷藏、建筑、绝热等部门使用的十分普遍,已成为不可或缺的材料之一。但其强度不高,对低频,特别是小于500Hz的声波,吸收能力很差,耐热、耐水、抗静电能力差,限制其进一步的应用。随着对低频声波具有较好吸收的微纳米填料、具有优良的力学、电学、导热性能的碳纳米管(CNTs)的出现,开发添加碳系和微纳米填料的轻质复合泡沫成为新的研究热点。单壁碳纳米管CNTs的抗拉强度为50~200GPa,电阻率为10-4Ω·m,导热系数为5800W/(m·K),且对各个频率的声波均有良好的吸收。因此,从理论上讲,添加少量的CNTs就可以显著的提高聚合物的力学、电学、导热和吸声性能。值得特别提出的一点是,CNTs具有很长的长径比,在平行于轴线方向和垂直于轴线方向,力学、电学、传热、吸声性能均存在差别,即各向异性。适当排列CNTs可以得到性能优异的各向异性的力学、电学、传热和吸声材料。目前尚未见CNTs/磁性聚氨酯复合泡沫的制备方法及其应用的相关专利报道。综上所述,将CNTs和磁颗粒填充到聚氨酯泡沫中,在发泡过程中施加磁场,形成各向异性结构,改 ...
【技术保护点】
一种多功能轻质纳米复合泡沫,其特征在于:所述多功能轻质纳米复合泡沫是将羧酸化的碳纳米管和羰基铁粉加入到聚氨酯泡沫中,所制得的各向异性的碳纳米管/磁性聚氨酯复合泡沫;所述碳纳米管/磁性聚氨酯复合泡沫的各原料按重量份的配比为:
【技术特征摘要】
1.一种多功能轻质纳米复合泡沫,其特征在于:所述多功能轻质纳米复合泡沫是将羧酸化的碳纳米管和羰基铁粉加入到聚氨酯泡沫中,所制得的各向异性的碳纳米管/磁性聚氨酯复合泡沫;所述碳纳米管/磁性聚氨酯复合泡沫的各原料按重量份的配比为:2.根据权利要求1所述的多功能轻质纳米复合泡沫,其特征在于:所述羧酸化的碳纳米管是按如下方法制备:称取2.0g碳纳米管置于由质量浓度为98%浓硫酸与质量浓度为65%浓硝酸按体积比3:1构成的混合液中,70℃下超声8h,然后再回流2h,最后减压抽滤,并用去离子水冲洗至中性,再于70℃真空干燥24h,即得到羧酸化的碳纳米管。3.根据权利要求1所述的多功能轻质纳米复合泡沫,其特征在于:所述羰基铁粉是按如下方法制备:按质量比1:4.9:44.1称取硅烷偶联剂KH570、甲醇和去离子水于烧杯中,用冰醋酸调节混合溶液的pH值,使其PH值在4~5之间,然后加入铁粉,用高速搅拌机充分搅拌30min,最后置于真空干燥箱中烘干、研磨,即获得羰基铁粉。4.根据权利要求1所述的多功能轻质纳米复合泡沫,其特征在于:所述多元醇为聚醚多元醇或聚酯多元醇;所述聚醚多元醇为聚丙二醇、聚氧四亚甲基二醇、聚丁二醇或聚醚多元醇330N。5.根据权利要求1所述的多功能轻质...
【专利技术属性】
技术研发人员:王彩萍,王晓杰,李蓉,王容川,张雅堃,周俊,
申请(专利权)人:中国科学院合肥物质科学研究院,常州先进制造技术研究所,
类型:发明
国别省市:安徽;34
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