石墨烯改性胶黏剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种石墨烯改性胶黏剂，所述石墨烯改性胶黏剂包括：聚氨酯22～28重量份；以及氧化石墨烯1重量份；其中，所述氧化石墨烯含有羟基和/或羧基。上述石墨烯改性胶黏剂，采用含有羟基和/或羧基的氧化石墨烯对胶黏剂进行改性，由于石墨烯具有羟基和/或羧基，能够抵消石墨烯之间的范德华力，防止石墨烯团聚，从而能够增加胶黏剂中氧化石墨烯的含量，进一步提高胶黏剂的附着力、导热性能以及力学性能，并能够提高胶黏剂的稳定性。

Graphene modified adhesives and their preparation methods

The invention discloses a graphene modified adhesive, and the said graphene modified adhesive comprises: polyurethane 22~28 weight fraction, and graphene oxide 1 weight fraction, wherein the graphene oxide contains hydroxyl and / or carboxyl groups. The graphene modified adhesive, using graphene oxide containing hydroxyl and / or carboxyl groups on the adhesive was modified by graphene with hydroxyl and / or carboxyl groups can offset between the graphene Fan Dehua force, to prevent the graphene reunion, which can increase the content of graphene oxide in adhesives, further improve adhesion, thermal properties and mechanical properties of the adhesive, and can improve the stability of adhesive.

【技术实现步骤摘要】
石墨烯改性胶黏剂及其制备方法
本专利技术涉及一种胶黏剂，具体涉及一种石墨烯改性胶黏剂及其制备方法。
技术介绍
传统地，应用于防弹纤维生产无纬布的胶黏剂主要有溶剂型的苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)，然而这种胶黏剂不符合环保要求。此外，有采用水性胶黏剂，但是水性胶黏剂与防弹纤维附着力弱，热传导性能地，影响制备的无纬布的质量。中国专利申请CN106189988A虽然公开了一种石墨烯改性胶液即其制备方法和用途，但是其制备的胶液石墨烯含量低，胶液的附着力以及热传导性能提高有限，并且胶液中石墨烯容易团聚，胶液性质不稳定，影响胶液的使用。
技术实现思路
本专利技术旨在一定程度上解决传统地胶黏剂性质不稳定，石墨烯含量低、易团聚的术问题。有鉴于此，本专利技术提供了一种石墨烯改性胶黏剂，该石墨烯改性胶黏剂能够提高胶黏剂中石墨烯的含量，进而进一步提高石墨烯改性胶黏剂的附着力以及热传导性能，并且该石墨烯改性胶黏剂稳定性好，便于储存、运输和使用。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种石墨烯改性胶黏剂，所述石墨烯改性胶黏剂包括：聚氨酯22～28重量份；以及氧化石墨烯1重量份；其中，所述氧化石墨烯含有羟基和/或羧基。优选的，所述聚氨酯的总重量份数为24～26重量份。优选的，所述石墨烯改性胶黏剂还包括：金属氧化物、金属碳化物以及金属氮化物中的任意一种或几种。优选的，所述石墨烯改性胶黏剂中上述金属氧化物、金属碳化物以及金属氮化物的总重量为0.2～0.4重量份。优选的，所述石墨烯改性胶黏剂还包括水50～70重量份。本专利技术还提供了一种如上所述石墨烯改性胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：将1重量份的氧化石墨烯与适量有机溶剂混合分散，制得备氧化石墨烯分散液；于78～82℃温度条件并在氮气保护下，将6.6～8.1重量份的多异氰酸酯与所述氧化石墨烯分散液搅拌反应21～27h，制得第一反应液；于78～82℃温度条件并在氮气保护下，将所述第一反应液滴加入13.5～16.5重量份的聚酯多元醇，并搅拌反应1～3h，制得第二反应液；于83～87℃温度条件并在氮气保护下，将1～1.4重量份的亲水单体以及适量催化剂与所述第二反应液混合并搅拌反应1～3h，制得第三反应液；于58～62℃温度条件并在氮气保护下，将0.41～0.51重量份的扩链剂与所述第三反应液混合，并搅拌反应0.7～1.3h，制得第四反应液；将所述第四反应液降温至室温，加入适量中和剂，制得石墨烯改性胶黏剂。优选的，将1重量份的氧化石墨烯与适量有机溶剂混合分散，制得备氧化石墨烯分散液步骤之后还包括以下步骤：将总量为0.2～0.4重量份的金属氧化物、金属碳化物以及金属氮化物中的任意一种或几种与所述氧化石墨烯分散液混合均匀。优选的，述有机溶剂为135～165重量份的二甲基甲酰胺，所述有机溶剂的用量为135～165重量份。优选的，所述低聚物二醇为聚醚二元醇。优选的，所述亲水单体为2,2-二羟甲基丙酸。上述石墨烯改性胶黏剂，采用含有羟基和/或羧基的氧化石墨烯对胶黏剂进行改性，由于石墨烯具有羟基和/或羧基，能够抵消石墨烯之间的范德华力，防止石墨烯团聚，从而能够增加胶黏剂中氧化石墨烯的含量，进一步提高胶黏剂的附着力、导热性能以及力学性能，并能够提高胶黏剂的稳定性。上述石墨烯改性胶黏剂的制备方法，将氧化石墨烯分散液先与多异氰酸酯充分混合反应，使氧化石墨烯上的活性基团-羟基和/或羧基先与多异氰酸酯通过共价键结合，从而在后续反应中氧化石墨烯不会发生团聚，最终形成氧化石墨烯与聚氨酯嵌合的结构，从而石墨烯改性胶黏剂的性质更加稳定，便于石墨烯改性胶黏剂的储存和使用。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施方式对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本专利技术，但并不用于限定本专利技术。本专利技术提供的一种石墨烯改性胶黏剂，包括：聚氨酯22～28重量份；以及氧化石墨烯1重量份；其中，氧化石墨烯含有羟基和/或羧基。上述石墨烯改性胶黏剂，采用含有羟基和/或羧基的氧化石墨烯对胶黏剂进行改性，由于石墨烯具有羟基和/或羧基，能够抵消石墨烯之间的范德华力，防止石墨烯团聚，从而能够增加胶黏剂中氧化石墨烯的含量，进一步提高胶黏剂的附着力、导热性能以及力学性能，并能够提高胶黏剂的稳定性。可选地，聚氨酯为水性聚氨酯。进一步可选地，石墨烯改进胶黏剂中的氧化石墨烯是在聚氨酯合成过程中加入的，在聚氨酯合成过程中，加入氧化石墨烯，能够使氧化石墨烯与聚氨酯合成过程中添加的部分原料通过共价键结合，提高氧化石墨烯的分散性以及降低氧化石墨烯的团聚缺陷，从而提高了石墨烯改进胶黏剂的力学性能以及导热性能。作为一种可选实施方式，石墨烯改性胶黏剂中聚氨酯的总重量份数为24～26重量份。当石墨烯改性胶黏剂中聚氨酯的总重量份数为24～26重量份时，氧化石墨烯能够与聚氨酯更好地结合，从而提高石墨烯改性胶黏剂的稳定性。作为一种可选实施方式，石墨烯改性胶黏剂还包括：金属氧化物、金属碳化物以及金属氮化物中的任意一种或几种。通过加入金属氧化物、金属碳化物以及金属氮化物中的任意一种或几种，一方面能够基于金属氧化物、金属碳化物以及金属氮化物对氧化石墨烯进行改性，提高氧化石墨烯的功能性，进而提高胶黏剂的附着力以及导电性能以及导热性能，并且金属氧化物、金属碳化物以及金属氮化物能够提高胶黏剂的强度，使制备的无纬布的抗冲击性能。可选地，金属氧化物可以是氧化铁、氧化铜或氧化钛等，金属碳化物可以是碳化锆、碳化钨等，金属氮化物可以是氮化铝、氮化钛等。作为一种可选实施方式，石墨烯改性胶黏剂中金属氧化物、金属碳化物以及金属氮化物的总重量为0.2～0.4重量份。金属氧化物、金属碳化物以及金属氮化物的总重量不能过高，过高则导致石墨烯改性胶黏剂具有脆性，过低则提高石墨烯改性胶黏剂的强度效果不明显。作为一种可选实施方式，石墨烯改性胶黏剂还包括水50～70重量份。石墨烯改性胶黏剂包括50～70重量份的水，从而使石墨烯改性胶黏剂形成固含量在25％～35％之间的乳液状，胶黏剂储存后稳定，也能够使石墨烯改性胶黏剂能够直接使用。可选地，石墨烯改性胶黏剂还可以包括增稠剂、流平剂以及黏度调节剂。可选地，石墨烯改性胶黏剂的黏度为900～110mPa.s，在该黏度范围内的石墨烯改性胶黏剂在制备无纬布时具有优异的涂布性能。更优选地，石墨烯改性胶黏剂的黏度为100mPa.s。本专利技术还提供了一种上述的石墨烯改性胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：将1重量份的氧化石墨烯与适量有机溶剂混合分散，制得备氧化石墨烯分散液；于78～82℃温度条件并在氮气保护下，将6.6～8.1重量份的多异氰酸酯与氧化石墨烯分散液搅拌反应21～27h，制得第一反应液；于78～82℃温度条件并在氮气保护下，将第一反应液滴加入13.5～16.5重量份的聚酯多元醇，并搅拌反应1～3h，制得第二反应液；于83～87℃温度条件并在氮气保护下，将1～1.4重量份的亲水单体以及适量催化剂与第二反应液混合并搅拌反应1～3h，制得第三反应液；于58～62℃温度条件并在氮气保护下，将0.41～0.51重量份的扩链剂与第三反应液混合，并搅拌反应0.7～1.3h，制得第四反应液；将第四反应液降温至室温，加入适量中和剂，制得石墨烯改本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种石墨烯改性胶黏剂，其特征在于，所述石墨烯改性胶黏剂包括：聚氨酯       22～28重量份；以及氧化石墨烯   1重量份；其中，所述氧化石墨烯含有羟基和/或羧基。

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯改性胶黏剂，其特征在于，所述石墨烯改性胶黏剂包括：聚氨酯22～28重量份；以及氧化石墨烯1重量份；其中，所述氧化石墨烯含有羟基和/或羧基。2.根据权利要求1所述的石墨烯改性胶黏剂，其特征在于，所述聚氨酯的总量份数为24～26重量份。3.根据权利要求1所述的石墨烯改性胶黏剂，其特征在于，所述石墨烯改性胶黏剂还包括：金属氧化物、金属碳化物以及金属氮化物中的任意一种或几种。4.根据权利要求2所述的石墨烯改性胶黏剂，其特征在于，所述石墨烯改性胶黏剂中所述金属氧化物、金属碳化物以及金属氮化物的总添加量为0.2～0.4重量份。5.根据权利要求2所述的石墨烯改性胶黏剂，其特征在于，所述石墨烯改性胶黏剂还包括水50～70重量份。6.一种根据权利要求1至5任意一项所述的石墨烯改性胶黏剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将1重量份的氧化石墨烯与适量有机溶剂混合分散，制得备氧化石墨烯分散液；于78～82℃温度条件并在氮气保护下，将6.6～8.1重量份的多异氰酸酯与所述氧化石墨烯分散液搅拌反应21～27h，制得第一反应液；于78～82℃温度条件并在氮气保护下，将所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐建忠，徐刚，徐海，
申请(专利权)人：盐城市国泰高新防备有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32