碳量子点改性的水性聚氨酯纳米复合材料及其制备方法技术

技术编号:19477047 阅读:203 留言:0更新日期:2018-11-17 08:35
本发明专利技术涉及碳量子点改性的水性聚氨酯纳米复合材料及其制备方法,先制备表面含有活性基团氨基和羟基的碳量子点,然后利用氨基、羟基和水性聚氨酯预聚体中异氰酸酯基的反应,最后采用原位聚合法,令碳量子点与水性聚氨酯复合,从而制备碳量子点改性的水性聚氨酯荧光纳米复合材料,操作简便且安全环保,促进了可持续和生态友好材料的发展,有效扩展碳量子点与水性聚氨酯材料的应用范围。

【技术实现步骤摘要】
碳量子点改性的水性聚氨酯纳米复合材料及其制备方法
本专利技术属于功能性纳米复合材料生产
,具体涉及一种碳量子点改性的水性聚氨酯纳米复合材料及其制备方法。
技术介绍
碳量子点(CarbondotsorCQDs)是继石墨烯、碳纳米管、富勒烯后,新出现的一种碳纳米材料,其粒径尺寸一般小于10nm,由于其合成成本低,制备出的碳量子点光学稳定性好,毒性低,易于表面功能化,与含有有毒重金属的无机量子点相比,碳量子点更具环境友好性和生物相容性。此外,碳量子点通过使用无毒化学品、环境友好溶剂和可再生前体提供了简便的制备路线,这与绿色化学的原理一致。所以在生物传感和探针、生物成像、LED器件、光催化以及荧光油墨等领域都受到了广泛的关注。碳量子点的合成和功能高聚物的制备是现代材料化学己经取得巨大成功的两个领域。近几年来,着眼于将碳量子点与高聚物的优势结合,制备新型功能复合材料的研究越来越受到关注。水性聚氨酯材料是一种研究较为成熟的高聚物材料,符合工业发展的“三前提”(资源RESOURCE、能源ENERGY、无污染POLLUTION-FREE)及“4E”原则(经济ECONOMY、效率EFFICIEN本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.碳量子点改性的水性聚氨酯纳米复合材料的制备方法,其特征在于:由以下步骤实现:首先制备表面含有活性基团氨基和羟基的碳量子点,然后利用氨基、羟基和水性聚氨酯预聚体中异氰酸酯基的反应,最后采用原位聚合法,令碳量子点与水性聚氨酯复合,从而制备碳量子点改性的水性聚氨酯荧光纳米复合材料。

【技术特征摘要】
1.碳量子点改性的水性聚氨酯纳米复合材料的制备方法,其特征在于:由以下步骤实现:首先制备表面含有活性基团氨基和羟基的碳量子点,然后利用氨基、羟基和水性聚氨酯预聚体中异氰酸酯基的反应,最后采用原位聚合法,令碳量子点与水性聚氨酯复合,从而制备碳量子点改性的水性聚氨酯荧光纳米复合材料。2.根据权利要求1所述的碳量子点改性的水性聚氨酯纳米复合材料的制备方法,其特征在于:具体步骤包括:步骤1:碳量子点的制备:将2g柠檬酸和1g尿素加入到50mL蒸馏水中,充分溶解后得到透明溶液;然后将混合溶液转移至带有聚四氟乙烯内衬的水热反应釜中,置于烘箱中静置水热反应,自然冷却至室温,得到表面带有氨基和羟基基团的水溶性碳量子点分散液,然后将分散液进行离心、透析处理,得到具有良好储存稳定性的碳量子点溶液;最后将所得溶液经过冷冻干燥得到类聚合物形态的干样品;步骤2:碳量子点-水性聚氨酯纳米复合材料的制备:将异佛尔酮二异氰酸酯、聚丙二醇、二月桂酸二丁基锡、小分子扩链剂1,4-丁二醇加入到装有温度计、搅拌器、玻璃瓶塞的三口烧瓶中,混合均匀,升温反应制得聚氨酯预聚体;异佛尔酮二异氰酸酯与聚丙二醇的摩尔比为3~5,二月桂酸二丁基锡量为2~4滴,1,4-丁二醇的量为异佛尔酮二异氰酸酯和聚丙二醇质量之和的2%;然后加入亲水扩链剂双羟甲基丙酸升温进行扩链反应,而后加入分散于溶剂中...

【专利技术属性】
技术研发人员:强涛涛韩咪咪
申请(专利权)人:陕西科技大学
类型:发明
国别省市:陕西,61

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