【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及吸热降温材料，尤其涉及一种快速吸热的聚氨酯复合材料及其制备工艺和应用。
技术介绍
1、聚氨酯(pu)，全名为聚氨基甲酸酯，分为聚酯型和聚醚型，可制成聚氨酯塑料、聚氨酯纤维、聚氨酯橡胶及弹性体等系列。如今，聚氨酯材料的应用越来越广泛，比如用于建筑领域，聚氨酯材料能够起到隔热保温作用，比如用于制备鞋垫、鞋底、护具、垫子等运动产品，能够为运动产品增强弹力，使运动产品具有一定的柔软度，穿着轻便。
2、但是，传统聚氨酯高分子材料做成的鞋垫、背包等产品不具有散热降温的作用，例如：在炎热的夏天，旅客或行人背着双肩背包时，在环境高温的作用下，背部的透气网布或散热结构都无法有效地散去背部所释放的热量；笔记本电脑保护袋内通常设置多层聚氨酯海绵填充料，堆叠起来形成超厚内衬，以保护电脑免受碰撞，由于该内衬不具有散热和透气性，当紧贴背部的是笔记本电脑保护袋时，反而进一步加剧了背部热量循环聚集，推高了人体背部的温度，导致背部湿滑闷热不舒服。此外，由于聚氨酯产品的散热差，当其与人体直接接触时，外界温度较高时，人体自发排汗以达到降低体感温度的作用，汗液又会渗入聚氨酯产品中，由于汗液中含有氯化钠、乳酸、脂肪酸等养分，在汗液的长期渗透及累积作用下，还易滋生大量微生物，导致聚氨酯产品出现霉点、霉斑，进一步地可能诱发脚气、毛囊炎、蜂窝织炎等皮肤病。
3、因此，关于散热降温、抗菌聚氨酯复合材料的研制已成为近年来的研究热点。如公告号为cn113201170b的专利技术专利，公开一种抗污性佳的石墨烯聚氨酯复合海绵材料及其应用，该复合海绵
4、此外，为了提高有机聚合物的相变控温、相变吸热降温性能，还可在有机聚合物体系中添加相变材料。如公告号为cn113235299b的专利技术专利，公开一种弹性相变储能聚氨酯纤维，包括弹性聚氨酯纤维、相变材料和膜层，所述弹性聚氨酯纤维具有三维多孔网络结构，所述弹性聚氨酯纤维也称之为纤维支架；相变材料填充于弹性聚氨酯纤维的三维多孔网络结构中；所述膜层包覆于弹性聚氨酯纤维的表面；所述膜层为聚氨酯膜层；如公开号为cn113186620a的专利技术专利，公开一种快速吸热透气的面料，包括以下重量份数的原料：相变材料混合液10～30份，合成纤维20～60份，天然纤维30～60份，助剂1～10份。
5、但是，直接在聚氨酯等聚合物基材中添加相变材料，用量不易控制，例如相变石蜡，用量过低，无法起到降温效果，用量过多，又会在相变石蜡固液变化过程中发生渗漏结霜状况，无法长时间持续使用。因此，现有技术通过氧化硅外壳包裹封闭相变石蜡，构建相变微胶囊石蜡，以防止石蜡液化后外溢、渗漏，且用量易于控制。如公告号为cn114716865b的专利技术专利，公开一种辐射散热相变涂料的制备方法，选择一种或者多种碳原子数目为17～20的长链烷烃进行升温熔化，随后与液态有机硅进行混合，搅拌均匀后加入水-乙醇混合溶剂，并加入阳离子表面活性剂，混匀后进行超声分散，得到微乳液，调整ph为10～12，加热水解后获得微胶囊悬浊液；将微乳液调整ph为10～12后，加热至40-60℃并进行缓慢机械搅拌，机械搅拌转速为350～500rpm，搅拌时间为24～36h，在此过程中有机硅水解，在微乳液滴表面形成二氧化硅壳层，获得微胶囊悬浊液；2)将微胶囊悬浊液进行抽滤处理、洗涤、真空干燥，缓慢除去剩余溶剂；3)将干燥后的微胶囊粉末分散于乙醇中，加入高红外辐射醇溶型粘结剂树脂，加热得到所述辐射散热相变涂料。但是，pa@sio2相变微胶囊的外壳sio2导热系数较低，一定程度上阻隔了相变石蜡的吸热作用，延缓了降温效率，延长了用户体验到冰感凉爽的时间，此外，现有技术也是通过直接物理掺杂的方式引入pa@sio2相变微胶囊，由于聚氨酯和外壳sio2存在界面不相容问题，导致相变微胶囊发生沉降、分散不均匀的问题，进而影响吸热控温效率，同时影响聚氨酯的力学性能、柔韧性。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提出一种快速吸热的聚氨酯复合材料及其制备工艺和应用，以解决现有聚氨酯复合材料热传导效率低、无法快速相变降温的问题。
2、基于上述目的，本专利技术提供了一种快速吸热的聚氨酯复合材料，包括以下质量份原料：全氟聚醚二醇35-45份、异佛尔酮二异氰酸酯20-30份、氨基水杨酸基poss支化剂6-8份、改性鳞片状石墨烯2-3份、改性石蜡相变微胶囊20-30份、催化剂0.5-2份、发泡剂0.2-1份、分散剂0.2-1份；
3、所述氨基水杨酸基poss支化剂的制备方法为：将八乙烯基poss加入四氢呋喃中，搅拌溶解后，加入3,5-二氨基水杨酸，55-65℃水浴搅拌反应12-18h，得氨基水杨酸基poss支化剂。
4、进一步地，所述八乙烯基poss、四氢呋喃、3,5-二氨基水杨酸的用量比例为1mmol:20ml:8mmol。
5、进一步地，所述改性鳞片状石墨烯的制备方法为：将鳞片状石墨烯加入50wt％乙醇溶液，超声分散后，滴加3-乙基-1-乙烯基咪唑鎓双(三氟甲磺酰)亚胺，25-35℃搅拌反应1-3h，过滤、洗涤、真空干燥后，得改性鳞片状石墨烯。
6、进一步地，所述鳞片状石墨烯、50wt％乙醇溶液、3-乙基-1-乙烯基咪唑鎓双(三氟甲磺酰)亚胺的用量比例为1g:5ml:(0.5-0.9)g。
7、进一步地，所述改性石蜡相变微胶囊的制备方法为：
8、a1：制备pa@al2o3-sio2纳米相变微胶囊：将相变石蜡、正硅酸乙酯、铝酸三异丙酯混合后，在80-90℃油浴条件下，搅拌至澄清透明液体，再加入30wt％乙醇溶液，搅拌均匀后，加入ctab，在冷凝回流条件下，搅拌形成o/w乳液，再向其中滴加乙二胺，80-90本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种快速吸热的聚氨酯复合材料，其特征在于，包括以下质量份原料：全氟聚醚二醇35-45份、异佛尔酮二异氰酸酯20-30份、氨基水杨酸基POSS支化剂6-8份、改性鳞片状石墨烯2-3份、改性石蜡相变微胶囊20-30份、催化剂0.5-2份、发泡剂0.2-1份、分散剂0.2-1份；
2.根据权利要求1所述的一种快速吸热的聚氨酯复合材料，其特征在于，所述八乙烯基POSS、四氢呋喃、3,5-二氨基水杨酸的用量比例为1mmol:20mL:8mmol。
3.根据权利要求1所述的一种快速吸热的聚氨酯复合材料，其特征在于，所述改性鳞片状石墨烯的制备方法为：将鳞片状石墨烯加入50wt％乙醇溶液，超声分散后，滴加3-乙基-1-乙烯基咪唑鎓双(三氟甲磺酰)亚胺，25-35℃搅拌反应1-3h，过滤、洗涤、真空干燥后，得改性鳞片状石墨烯。
4.根据权利要求1所述的一种快速吸热的聚氨酯复合材料，其特征在于，所述鳞片状石墨烯、50wt％乙醇溶液、3-乙基-1-乙烯基咪唑鎓双(三氟甲磺酰)亚胺的用量比例为1g:5mL:(0.5-0.9)g。
5.根据权利要求1所述
6.根据权利要求5所述的一种快速吸热的聚氨酯复合材料，其特征在于，所述相变石蜡的熔点为35℃。
7.根据权利要求5所述的一种快速吸热的聚氨酯复合材料，其特征在于，所述相变石蜡、正硅酸乙酯、铝酸三异丙酯、30wt％乙醇溶液、CTAB、乙二胺的用量比例为10g:(7-8.5)g:(4-5)g:100mL:(0.9-1.3)g:(1.5-2.5)g。
8.根据权利要求1所述的一种快速吸热的聚氨酯复合材料，其特征在于，所述催化剂为三亚乙基二胺、双二甲胺基乙基醚、N,N-二甲基环己胺中的一种或多种；所述发泡剂为水；所述分散剂为聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、聚氧乙烯醚中的一种或多种。
9.一种根据权利要求1-8任一项所述的快速吸热的聚氨酯复合材料制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
10.一种根据权利要求1-8任一项所述的快速吸热的聚氨酯复合材料在制备鞋垫、健身垫、运动护具、鼠标垫、手机或平板电脑保护套、背包内衬垫、床垫、座垫、地垫、服装面料中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种快速吸热的聚氨酯复合材料，其特征在于，包括以下质量份原料：全氟聚醚二醇35-45份、异佛尔酮二异氰酸酯20-30份、氨基水杨酸基poss支化剂6-8份、改性鳞片状石墨烯2-3份、改性石蜡相变微胶囊20-30份、催化剂0.5-2份、发泡剂0.2-1份、分散剂0.2-1份；
2.根据权利要求1所述的一种快速吸热的聚氨酯复合材料，其特征在于，所述八乙烯基poss、四氢呋喃、3,5-二氨基水杨酸的用量比例为1mmol:20ml:8mmol。
3.根据权利要求1所述的一种快速吸热的聚氨酯复合材料，其特征在于，所述改性鳞片状石墨烯的制备方法为：将鳞片状石墨烯加入50wt％乙醇溶液，超声分散后，滴加3-乙基-1-乙烯基咪唑鎓双(三氟甲磺酰)亚胺，25-35℃搅拌反应1-3h，过滤、洗涤、真空干燥后，得改性鳞片状石墨烯。
4.根据权利要求1所述的一种快速吸热的聚氨酯复合材料，其特征在于，所述鳞片状石墨烯、50wt％乙醇溶液、3-乙基-1-乙烯基咪唑鎓双(三氟甲磺酰)亚胺的用量比例为1g:5ml:(0.5-0.9)g。
5.根据权利要求1所...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄天旭，
申请(专利权)人：热析深圳新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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