一种聚氨酯母料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及石墨烯技术领域，本发明专利技术提供了一种聚氨酯母料及其制备方法。该聚氨酯母料的制备方法包括以下步骤：先制备氧化石墨烯水溶液与水性聚氨酯乳液的混合液，向该混合溶液中边搅拌边添加季铵盐水溶液，破乳析出产物，对该产物进行洗涤、抽滤和烘干，得到聚氨酯母料。本发明专利技术提供的制备聚氨酯母料的方法具有成本低、无毒、工艺简单的优点。工艺简单的优点。工艺简单的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种聚氨酯母料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及石墨烯
，特别涉及一种聚氨酯母料及其制备方法。

技术介绍

[0002]母料法是指在塑料、橡胶加工成型的过程中，将大量填料、助剂、少量载体树脂通过混炼、密炼等方式制备的浓缩体，以实现填料添加方便、提高生产效率、避免环境污染等。母料法最早应用于制备色母粒，防止颜料加料困难、粉尘大等问题，并实现复合材料颜色均一。现阶段母料法逐渐扩展到导电母料、阻燃母料、增强母料等功能性母料领域。母料的制备方法也有混炼、密炼扩展到原位共混、溶液共混和熔融共混等制备工艺。
[0003]石墨烯作为一种高导电、高导热、高强度等的多功能纳米填料，关于石墨烯母料的改性及制备工艺受到科研人员的广泛关注。然而，由于石墨烯存在表面含氧官能团少、惰性低和易团聚等问题，导致石墨烯在绝大部分高分子材料的直接分散性较差。
[0004]在高分子复合材料领域，制备方法主要分熔融共混、溶液共混和原位共混，复合分散效果依次变好。但由于溶液共混和原位共混需要大量溶剂、生产成本高、效率低等问题很少被用于工业化。通常情况下，人们通过对石墨烯表面接枝、包覆、插层等手段对石墨烯进行预处理，例如，采用银插层石墨烯，实现银纳米粒子对石墨烯的表面包覆，减小石墨烯的团聚；再采用螺杆挤出工艺将其分散在ABS熔体中，制备出石墨烯导电母料。但存着制备工艺复杂和成本高的缺点，虽然现有技术中还有结合静电吸附机理，自组装石墨烯/炭黑复合物，再将其填充于热塑性树脂。但通过静电吸附难以保证炭黑对石墨烯的插层效果。
专利技术内容
[0005]本专利技术要解决的是现有技术中聚氨酯母料工艺复杂和物理性能差的技术问题。
[0006]为解决上述技术问题，本申请在一方面公开了一种聚氨酯母料的制备方法，其包括以下步骤：
[0007]制备氧化石墨烯水溶液与水性聚氨酯乳液的混合液；
[0008]向该混合溶液中添加季铵盐水溶液，破乳析出产物；
[0009]对该产物进行洗涤、抽滤和烘干，得到聚氨酯母料。
[0010]可选的，该水性聚氨酯乳液的固含量、氧化石墨烯水溶液中氧化石墨烯的质量和该季铵盐水溶液中季铵盐的质量之比为100:(0.5～10)：(1～5)。
[0011]可选的，该季铵盐水溶液的浓度范围为5～10毫克/毫升；
[0012]该季铵盐水溶液与该混合溶液反应的温度为45～65摄氏度。
[0013]可选的，该氧化石墨烯水溶的浓度为0.5％～4％。
[0014]可选的，该水性聚氨酯乳液包括阴离子型聚氨酯和/或非离子型聚氨酯；
[0015]该水性聚氨酯乳液的固含量为30～60％。
[0016]可选的，向所述混合溶液中添加季铵盐水溶液的同时，对混合溶液进行搅拌；
[0017]该搅拌的转速为200～1000转/分钟，搅拌时间为5～30分钟。
[0018]可选的，该季铵盐水溶液中的季铵盐为十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基氯化胺、十六烷基二甲基苄基铵、聚二烯丙基二甲基氯化铵中的一种或多种。
[0019]可选的，该对该产物进行洗涤、抽滤和烘干，得到聚氨酯母料，包括：
[0020]对该产物进行洗涤、抽滤、破碎和烘干，得到聚氨酯母料；
[0021]采用打粉机和破碎机中的一种对抽滤后的产物进行破碎；
[0022]该烘干的温度为50～80摄氏度；
[0023]该烘干的时间为12～24小时。
[0024]本申请在另一方面还公开了一种聚氨酯母料，该聚氨酯母料由上述该的制备方法制得。
[0025]本申请在另一方面还公开了一种聚氨酯母料的应用，如上述制备方法得到的聚氨酯母料在采用开炼机、挤出机和注塑机中的至少一种设备制备热塑性聚氨酯/石墨烯复合材料中的应用。
[0026]采用上述技术方案，本申请提供的聚氨酯母料的制备方法具有如下有益效果：
[0027]本申请提供了一种聚氨酯母料的制备方法，该方法采用以下步骤：先制备氧化石墨烯水溶液与水性聚氨酯乳液的混合液，向该混合溶液中边搅拌边添加季铵盐水溶液，破乳析出产物，对该产物进行洗涤、抽滤和烘干，得到聚氨酯母料，由于本申请采用季铵盐水溶液来实现对水性聚氨酯的破乳，不仅对反应环境的要求低，从而简化了反应步骤，而且该季铵盐具有成本低和无毒的优点，从而使得基于本申请提供的该制备方法具有成本低、有利于环保且工艺简单的优点；且基于本申请的制备方法制备得到的聚氨酯母料具有优异的耐磨性、拉伸强度等物理性能的优点。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029]图1为本申请一种可选的聚氨酯母料的制备流程示意图。
具体实施方式
[0030]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0031]此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本申请至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。参选以下本专利技术的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本专利技术的内容。除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本专利技术所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。
[0032]为了下面的详细描述的目的，应当理解，本专利技术可采用各种替代的变化和步骤顺
序，除非明确规定相反。此外，除了在任何操作实例中，或者以其他方式指出的情况下，表示例如说明书和权利要求中使用的成分的量的所有数字应被理解为在所有情况下被术语“约”修饰。因此，除非相反指出，否则在以下说明书和所附权利要求中阐述的数值参数是根据本专利技术所要获得的期望性能而变化的近似值。至少并不是试图将等同原则的适用限制在权利要求的范围内，每个数值参数至少应该根据报告的有效数字的个数并通过应用普通舍入技术来解释。
[0033]尽管阐述本专利技术的广泛范围的数值范围和参数是近似值，但是具体实例中列出的数值尽可能精确地报告。然而，任何数值固有地包含由其各自测试测量中发现的标准偏差必然产生的某些误差。
[0034]当本文中公开一个数值范围时，上述范围视为连续，且包括该范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值。进一步地，当范围是指整数时，包括该范围的最小值与最大值之间的每一个整数。此外，当提供多个范围描述特征或特性时，可以合并该范围。换言之，除非另有指明，否则本文中所公开之所有范围应理解为包括其中所归入的任何及所有的子范围。例如，从“1至10”的指定范围应视为包括最小值1与最大值10之间的任何及所有的子范围本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚氨酯母料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：制备氧化石墨烯水溶液与水性聚氨酯乳液的混合液；向所述混合溶液中添加季铵盐水溶液，破乳析出产物；对所述产物进行洗涤、抽滤和烘干，得到聚氨酯母料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述该水性聚氨酯乳液的固含量、所述氧化石墨烯水溶液中氧化石墨烯的质量和所述季铵盐水溶液中季铵盐的质量之比为100:(0.5～10)：(1～5)。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述季铵盐水溶液的浓度范围为5～10毫克/毫升；所述季铵盐水溶液与所述混合溶液反应的温度为45～65摄氏度。4.根据权利要求1～3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述氧化石墨烯水溶的浓度为0.5％～4％。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述水性聚氨酯乳液包括阴离子型聚氨酯和/或非离子型聚氨酯；所述水性聚氨酯乳液的固含量为30～60％。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述向所述混合溶液...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪江彬，方崇卿，黄卫明，林丽萍，林建斌，孙东升，
申请(专利权)人：厦门凯纳石墨烯技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：