一种户外帐篷布用高耐水压、阻燃水性聚氨酯涂层胶及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种户外帐篷布用高耐水压、阻燃水性聚氨酯涂层胶的制备方法，包括以下步骤：将氧化石墨烯和埃洛石纳米管分散在溶剂中，室温下搅拌分散，得到分散液；将还原剂加入至所述分散液中，升温，调节pH值至8～12，搅拌，得到混合浆液；将分散剂和所述混合浆液混合，超声下搅拌4～8h后降温，得到的反应产物抽滤、洗涤、烘干和研磨后分散在水中，得到石墨烯

【技术实现步骤摘要】
一种户外帐篷布用高耐水压、阻燃水性聚氨酯涂层胶及其制备方法


[0001]本专利技术属于户外帐篷布涂层用聚氨酯涂层胶，尤其涉及一种户外帐篷布用高耐水压、阻燃水性聚氨酯涂层胶及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着人们生活水平的提高，人们对户外帐篷的多功能需求越来越多。水性聚氨酯树脂因其成膜性良好、力学性能优异、耐候性佳、加工方式环保等优点被广泛用于户外帐篷面料涂层，通过在水性聚氨酯涂层胶中添加各种功能性纳米填料是生产功能性户外帐篷面料主要方式之一。
[0003]现有技术通常将多种无机纳米填料直接加入到水性聚氨酯以制备多功能涂层，不同的纳米填料间无特殊相互作用，极易出现团聚现象，导致产品的功能性效果不理想，且涂层易出现表观瑕疵和力学强度损失。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种户外帐篷布用高耐水压、阻燃水性聚氨酯涂层胶及其制备方法，该方法简单，且制备的涂层胶高耐水压、阻燃性好。
[0005]本专利技术提供了一种户外帐篷布用高耐水压、阻燃水性聚氨酯涂层胶的制备方法，包括以下步骤：
[0006]将氧化石墨烯和埃洛石纳米管分散在溶剂中，室温下搅拌分散，得到分散液；
[0007]将还原剂加入至所述分散液中，升温，调节pH值至8～12，搅拌，得到混合浆液；
[0008]将分散剂和所述混合浆液混合，超声下搅拌4～8h后降温，得到的反应产物抽滤、洗涤、烘干和研磨后分散在水中，得到石墨烯
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埃洛石纳米杂化物的水分散液；
[0009]将所述石墨烯
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埃洛石纳米杂化物的水分散液与水性聚氨酯溶液、增稠剂、润湿剂混合均匀，得到水性聚氨酯涂层胶。
[0010]在本专利技术中，所述氧化石墨烯的尺寸为0.1～30μm，片层数为1～8。具体实施例中，所述氧化石墨烯的尺寸为8μm、20μm或25μm。
[0011]在本专利技术中，所述埃洛石纳米管的长度30～80nm，管径30～80nm。在本专利技术具体实施例中，所述埃洛石纳米管的长度为80nm，管径40nm；或埃洛石纳米管的长度为50nm，管径80nm；或埃洛石纳米管的长度为80nm，管径65nm。
[0012]在本专利技术中，所述还原剂选自抗坏血酸、葡萄糖、单宁酸、没食子酸、儿茶酚和柠檬酸钠中的一种或多种；所述还原剂的加入量为氧化石墨烯质量的1～10倍。具体实施例中，所述还原剂为维生素C或单宁酸。在本专利技术中，所述还原剂通过共价键结合氧化石墨烯，在水热条件下，还原氧化石墨烯表面大量的酚羟基与埃洛石纳米管表面的Si
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O、Al
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O等通过氢键作用形成稳定的纳米杂化材料。
[0013]在本专利技术中，所述分散剂选自十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯
吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚乙二醇、芘丁酸和脱氧胆酸钠中的一种或多种；所述分散剂的添加量占氧化石墨烯的0.3～1wt％。本专利技术采用上述种类的分散剂能够获得分散性良好的RGO
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HNT水分散液，有利于后期形成高耐水压、阻燃性好的聚氨酯涂层胶。
[0014]在本专利技术中，所述氧化石墨烯和埃洛石纳米管的质量比为1～10:1。具体实施例中，所述氧化石墨烯和埃洛石纳米管的质量比为1:1；或3:2。
[0015]在本专利技术中，所述升温至70～120℃。具体实施例中，升温至80℃或90℃。本专利技术优选采用氨水调节pH值至8～12；具体实施例中，pH值为10或12。
[0016]在本专利技术中，所述石墨烯
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埃洛石纳米杂化物的水分散液中石墨烯
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埃洛石纳米杂化物占水性聚氨酯固含量的3～15wt％。具体实施例中，所述石墨烯
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埃洛石纳米杂化物的水分散液中石墨烯
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埃洛石纳米杂化物占水性聚氨酯固含量的3wt％或5wt％。
[0017]在本专利技术中，所述增稠剂选自羧甲基纤维素、聚乙烯醇、聚乙二醇200和瓜尔胶中的一种或多种；所述润湿剂选自大豆卵磷脂、聚天冬氨酸和聚氧乙烯醚中的一种或多种。
[0018]本专利技术提供了一种户外帐篷布用高耐水压、阻燃水性聚氨酯涂层胶的制备方法，包括以下步骤：将氧化石墨烯和埃洛石纳米管分散在溶剂中，室温下搅拌分散，得到分散液；将还原剂加入至所述分散液中，升温，调节pH值至8～12，搅拌，得到混合浆液；将分散剂和所述混合浆液混合，超声下搅拌4～8h后降温，得到的反应产物抽滤、洗涤、烘干和研磨后分散在水中，得到石墨烯
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埃洛石纳米杂化物的水分散液；将所述石墨烯
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埃洛石纳米杂化物的水分散液与水性聚氨酯溶液、消泡剂、增稠剂、润湿剂混合均匀，得到水性聚氨酯涂层胶。本专利技术通过氧化石墨烯纳米片和埃洛石纳米管分散，再还原氧化石墨烯，一步法简单高效地将氧化石墨烯还原为还原石墨烯，也使得石墨烯纳米片和埃洛石纳米管通过氢键作用形成稳定的纳米杂化材料，再分散，在水性聚氨酯溶液中，石墨烯纳米片和埃洛石纳米管的协同效应，使得聚氨酯涂层胶具有优异的耐水压性和阻燃性。该方法简单有效，成本低，易于实现工业化生产。实验结果表明：涂层胶的垂直燃烧等级为V
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0；耐静水压为265～280kPa；透湿量为4216～4650g/(m2.24h)。
具体实施方式
[0019]为了进一步说明本专利技术，下面结合实施例对本专利技术提供的一种户外帐篷布用高耐水压、阻燃水性聚氨酯涂层胶及其制备方法进行详细地描述，但不能将它们理解为对本专利技术保护范围的限定。
[0020]实施例1
[0021](1)将3g氧化石墨烯(8μm，单层)和3g埃洛石纳米管(管长80nm,管径40nm)按质量比1:1超声分散在水中，室温下搅拌分散2小时得到分散液；
[0022](2)将6g抗坏血酸加入到(1)中的分散液，升温至90℃，用氨水调节pH值为10，搅拌30分钟，制备得到混合溶液；
[0023](3)将3g聚乙烯吡咯烷酮加入到(2)所得混合浆液中，超声，搅拌反应5小时；
[0024](4)在(3)反应结束后停止搅拌，降温至室温，将反应产物依次进行抽滤、洗涤、烘干和研磨，并重新分散于水中得到石墨烯
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埃洛石纳米杂化物的水分散液(RGO
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HNT)；
[0025](5)将上述制备的RGO
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HNT水分散液，加入到水性聚氨酯溶液中，纳米杂化填料占聚氨酯固含量的5wt％，搅拌均匀，制备得到混合液；
[0026](6)向步骤(5)制得的混合液中加入2g羧甲基纤维素、1g大豆卵磷脂，搅拌均匀，制备得到高耐水压、阻燃水性聚氨酯涂层胶。
[0027]实施例2
[0028](1)将3g氧化石墨烯(20μm，少层)和2g埃洛石纳米管(管长50nm,管径80nm)按上述比例超声分散在水中，室温下搅拌分散2小时，得到分散液；
[0029](2)将6g单宁酸加入到(1)中的分散液，升温至80℃，用氨水调本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种户外帐篷布用高耐水压、阻燃水性聚氨酯涂层胶的制备方法，包括以下步骤：将氧化石墨烯和埃洛石纳米管分散在溶剂中，室温下搅拌分散，得到分散液；将还原剂加入至所述分散液中，升温，调节pH值至8～12，搅拌，得到混合浆液；将分散剂和所述混合浆液混合，超声下搅拌4～8h后降温，得到的反应产物抽滤、洗涤、烘干和研磨后分散在水中，得到石墨烯
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埃洛石纳米杂化物的水分散液；将所述石墨烯
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埃洛石纳米杂化物的水分散液与水性聚氨酯溶液、增稠剂、润湿剂混合均匀，得到水性聚氨酯涂层胶。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氧化石墨烯的尺寸为0.1～30μm，片层数为1～8。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述埃洛石纳米管的长度30～80nm，管径30～80nm。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述还原剂选自维生素C、葡萄糖、单宁酸、没食子酸、儿茶酚和柠檬酸钠中的一种或多种；所述还原剂的加入量为氧化石墨烯质量的1～10倍...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑长勇，杨宝庆，张文涛，徐宝亮，罗益，吕桂芳，苏娟娟，赵永欢，
申请(专利权)人：浙江泰普森实业集团有限公司，
类型：发明
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