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专利号: 2018114414424
申请人: 广东石油化工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-10-22
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种高度剥离的二维纳米片增强聚氨酯复合材料的制备方法,其特征在于,该制备方法包括以下步骤:

(1)层状结构颗粒接枝改性:将纳米级、亚微米级或微米级的层状无机颗粒搅拌分散于无水溶剂中,配比为3‑8g:100mL,加入过量的异氰酸酯,充分混合,升温至80℃,直至体系不产生二氧化碳气体为止,得到异氰酸酯改性层状颗粒混合液,静置0.5‑1小时,过滤除去上层溶剂,即获得改性层状颗粒絮状混合物;

(2)聚氨酯纳米复合材料的制备:将步骤(1)所获得的改性层状颗粒絮状混合物分散在计量的多元醇中,再加入计量的异氰酸酯于80℃下继续搅拌反应1.5‑3小时,获得预聚体;

将预聚体真空脱泡后加入计量的扩链剂,搅拌30‑90秒,倒入预热至60℃的模具,放入120℃的平板硫化机中加压固化30分钟,然后将样片放在鼓风烘箱中100℃熟化24小时,室温放置一周后,制得热塑性聚氨酯弹性体纳米复合材料;其中,多元醇、扩链剂和异氰酸酯在使用前分别进行预处理,预处理的方法是:多元醇和扩链剂分别在100‑110℃下真空脱水1.5‑

2.5小时,异氰酸酯放置真空烘箱于45‑60℃下缓慢熔化,多元醇:异氰酸酯:扩链剂三者经预处理后的投料质量比为100:25‑60:10‑35,改性层状颗粒絮状混合物与多元醇、异氰酸酯和扩链剂三者经预处理后的总质量的质量比为0.5‑5:100。

2.如权利要求1所述的一种高度剥离的二维纳米片增强聚氨酯复合材料的制备方法,其特征在于,在步骤(1)中,所述片层无机颗粒为水滑石、蒙脱土、石墨烯、氧化石墨烯或云母。

3.如权利要求1所述的一种高度剥离的二维纳米片增强聚氨酯复合材料的制备方法,其特征在于,在步骤(1)或步骤(2)中,所述异氰酸酯为脂肪族异氰酸酯中的六亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯、多亚甲基多苯基二异氰酸酯、三甲基‑1,6‑六亚甲基二异氰酸酯、四甲基二亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯、1,4‑环己烷二异氰酸酯和芳香族异氰酸酯中的苯二亚甲基二异氰酸酯、4,4`‑二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、1,5‑奈二异氰酸酯中的一种或复配。

4.如权利要求1所述的一种高度剥离的二维纳米片增强聚氨酯复合材料的制备方法,其特征在于,在步骤(1)中,所述无水溶剂为经脱水后的二甲基甲酰胺、经脱水后的二甲基乙酰胺中的一种或复配。

5.如权利要求1所述的一种高度剥离的二维纳米片增强聚氨酯复合材料的制备方法,其特征在于,在步骤(2)中,所述多元醇为聚己内酯二醇、聚己二酸乙二酯、聚醚聚氧化丙烯醚、聚四氢呋喃、端羟基聚丁二烯、端羟基聚丁二烯‑丙烯腈和端羟基聚异戊二烯聚酯中的一种或多种复配,其中,聚四氢呋喃为聚四氢呋喃二醇PTMG‑1000或聚四氢呋喃二醇PTMG‑

2000。

6.如权利要求1所述的一种高度剥离的二维纳米片增强聚氨酯复合材料的制备方法,其特征在于,在步骤(2)中,所述扩链剂为1,4‑丁二醇、氢醌双(2‑羟乙基)醚、氢化双酚A、间苯二酚二羟乙基醚、3,3’‑二氯‑4,4’‑二苯甲烷二胺,3,5‑二甲硫基甲苯二胺或3,5‑二氨基对氯苯甲酸异丁酯。