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专利号: 202411288162X
申请人: 烟台大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-08-18
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.石墨烯型阻燃、耐光性、耐磨耗水性聚氨酯涂料的制备方法,其特征在于:(1)预聚:先对多元醇进行真空干燥18 24h,所述多元醇为聚四氢呋喃醚二醇、聚丙二~醇;再将20 25份多元醇、49 64份的异氰酸酯加入插入温度计、玻璃塞、搅拌桨、氮气管的烧~ ~瓶中,加入0.1 0.3份二月桂酸二丁基锡,升温至80 85℃,转速为200 250r/min,反应1 2h;

~ ~ ~ ~

调温度为75 80℃,将10 12份分子量为2000g/mol的聚乙二醇,加入体系中反应1 2h,得到~ ~ ~预聚体;

(2)一次扩链及引入双硫键:加入2 3份1,4‑丁二醇BDO及2 3份二硫化合物于预聚体~ ~中,70 80℃下反应1 2h,再加入5 6份聚乙二醇单甲醚,70℃反应1 2h,在此期间时刻观察~ ~ ~ ~反应物的状态,如有粘度增大的情况,及时少量多次地加入丙酮降低其粘度;再加入3 5份~紫外吸收剂、香豆素衍生物0.6 1.5份、羟丙基炔丙基醚0.3 1.2份、氮磷硅阻燃剂3 5份和~ ~ ~

0.01份戊二酸,70 80℃下反应1 1.5h;

~ ~

(3)二次扩链:调整转速为250 300 r/min,并加入1 2份乙二胺,60 70℃下搅拌反应~ ~ ~

0.5 1h,加入水100 120份,60 70℃保持搅拌速度为2000 r/min,反应0.5 1h,得到石墨烯~ ~ ~ ~型阻燃、耐光性、耐磨耗水性聚氨酯涂料;

所述氮磷硅阻燃剂的制备方法为:以100 mL四氢呋喃为溶剂,加入0.1 moL的9,10‑二氢‑9‑氧杂‑10‑磷杂菲‑10‑氧化物、有机钼化合物3.9 6.5g、石墨烯接枝物0.6 1g和偶氮二~ ~异丁腈0.5 0.7g,50 60℃下反应1 2h,再加入0.1 0.12 moL顺丁烯二酸酐于四颈烧瓶中,~ ~ ~ ~

40 50 ℃搅拌反应4 6 h,真空烘箱干燥,得到DOPO‑MA的反应体系;再往体系中加入0.12~ ~ ~

0.14 moL二异丙醇胺DIPA和0.41 0.43 g对甲苯磺酸于反应体系中,加入甲苯50mL,90 100 ~ ~℃下反应3 6 h,85 ℃下真空烘干至恒重,得到中间体阻燃剂;再往中间体阻燃剂中加入~

0.01 0.015 mol磷酸三(1‑氯‑2‑丙基)酯并调节pH为7.5,75 85 ℃下反应1 2 h,再调节~ ~ ~pH7.5,加入0.01 0.015mol甲基三氯硅烷,80 85 ℃反应1 2h,真空烘干至恒重,得到氮磷~ ~ ~硅阻燃剂。

2.如权利要求1所述的石墨烯型阻燃、耐光性、耐磨耗水性聚氨酯涂料的制备方法,其特征在于,聚四氢呋喃醚二醇分子量为1000g/mol,聚丙二醇分子量为2000g/mol。

3.如权利要求1所述的石墨烯型阻燃、耐光性、耐磨耗水性聚氨酯涂料的制备方法,其特征在于,异氰酸酯可用HDI、MDI的任意一种。

4.如权利要求1所述的石墨烯型阻燃、耐光性、耐磨耗水性聚氨酯涂料的制备方法,其特征在于,二硫化合物为2,2’‑二硫二乙醇、2,2‑二氨基二苯二硫醚的任意一种。

5.如权利要求1所述的石墨烯型阻燃、耐光性、耐磨耗水性聚氨酯涂料的制备方法,其特征在于,紫外吸收剂为紫外线吸收剂UV‑320、紫外线吸收剂UV‑531的任意一种。

6.如权利要求1所述的石墨烯型阻燃、耐光性、耐磨耗水性聚氨酯涂料的制备方法,其特征在于,有机钼化合物的制备方法为:(1)向圆底烧瓶中依次加入1‑溴十四烷0.1mol、 N‑甲基二乙醇胺0.11 0.12 mol和100 ~mL乙腈试剂,缓慢升温至75 85℃,100rpm下搅拌反应18 24 h,在真空蒸发器中除去乙腈溶~ ~剂,再加入乙酸乙酯 50 100mL,过滤后得白色固体,并用少量乙酸乙酯洗涤3 5次,60 70℃~ ~ ~真空干燥24  48h,得到中间体A;

~

(2)将0.10  0.11mol的乙酰丙酮钼粉末溶解于热乙醇中,边搅拌、边缓慢加入0.10 ~ ~

0.12mol的中间体A的乙醇溶液,搅拌均匀后,加热至75 85℃,回流12 24 h,用减压蒸馏除~ ~去溶剂,得到深蓝色粉末,即中间体B;

(3)将0.10 mol中间体B和0.1 mol油酸溶解在50 60mL的二氯甲烷溶液,然后向混合溶~液中逐滴滴加1 2mol/L氢氧化钠水溶液40mL,搅拌反应8 12h,产物溶液的颜色从深蓝色变~ ~成绿色,取二氯甲烷30mL,萃取出产物,然后用蒸馏水洗涤产物至硝酸银溶液中完全无沉淀生成,对产物进行烘干,得到有机钼化合物。

7.如权利要求1所述的石墨烯型阻燃、耐光性、耐磨耗水性聚氨酯涂料的制备方法,其特征在于,所述的石墨烯接枝物制备方法为:取50mL无水甲苯于烧瓶中,依次加入羟基化石墨烯0.24 0.53g、4‑乙烯基环氧环己烷12g和催化剂辛酸亚锡0.1 0.7g,pH为7.5,超声处理~ ~

15 30min使之混合均匀,氮气保护下,110 120℃搅拌反应16 24h,反应混合物冷却至室温,~ ~ ~过滤,粗产物溶于甲醇中,溶液再加入到混有少量浓盐酸的甲醇溶液中除去锡残留物,过滤,分别用二氯甲烷、甲醇洗涤,过滤,产物在真空条件下,得到干燥石墨烯接枝物。

8.如权利要求1所述的石墨烯型阻燃、耐光性、耐磨耗水性聚氨酯涂料的制备方法,其特征在于,所述的香豆素衍生物制备方法为:(1)向圆底烧瓶中加入甘氨酸甲酯盐酸盐2.62g,15 20mL去离子水,并使用三乙胺调节~pH至8.5 9.0,再加入水杨醛5.51g至反应烧瓶,室温下反应12 24h,反应期间瓶内出现橙色~ ~悬浮物,抽滤洗涤,获得橙色固体粗产物,置于真空干燥箱内干燥,使用DMF‑H2O体系进行重结晶,获得3‑(2‑(羟基亚苄基)氨基)香豆素;

(2)将上一步制备的3‑(2‑(羟基亚苄基)氨基)香豆素移入250mL三口烧瓶,并向瓶中加入浓盐酸与水按照体积比1:2混合的100mL稀盐酸,室温下进行水解30 60min,调节pH至8~ ~

9,瓶内析出大量棕色悬浮物,待瓶冷却对其进行抽滤洗涤获得红棕色固体,使用体积比1:3的EtOH:H2O进行重结晶,获得香豆素衍生物。