[发明专利]一种石墨烯/聚氨酯复合材料的原位制备方法无效

申请号：	201310262841.5	申请日：	2013-06-27
公开（公告）号：	CN103382244A	公开（公告）日：	2013-11-06
发明（设计）人：	张春华;董巍;张文生;钱艺豪	申请（专利权）人：	哈尔滨工业大学
主分类号：	C08G18/48	分类号：	C08G18/48;C08G18/24;C08G18/18;C08K3/04;C08L75/08;C08G101/00
代理公司：	哈尔滨市松花江专利商标事务所 23109	代理人：	牟永林
地址：	150001 黑龙***	国省代码：	黑龙江;23
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摘要：
搜索关键词：	一种石墨聚氨酯复合材料原位制备方法
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【说明书】：

技术领域

本发明涉及一种泡沫复合材料的制备方法。

背景技术

石墨烯作为一种新兴的重要的碳材料，其二维平面材料能在室温下稳定存在，且具有优异的电学特性、力学特性、热学特性和光学特性，而被广泛深入研究，其本身也蕴藏着巨大的应用价值。

聚氨酯为聚氨基甲酸酯的简称，由醇和异氰酸酯反应而成，由于不同反应原料及工艺因素对聚氨酯材料形态有很大影响，因此聚氨酯类聚合物可以制成塑料、香蕉、纤维、涂料、粘合剂等，聚氨酯已成为塑料中应用最广的品种之一。

但是聚氨酯属于高分子材料，有大量因发泡反应产生的气体充斥在其中，导致其具有很薄的内壁，本征耐热性不高，大大限制了聚氨酯的实际应用。石墨烯具有很好的耐热性，其热分解温度能够达到1000℃以上。通过将石墨与聚氨酯插层混合，在发泡膨胀的过程产生石墨烯，使得其与聚氨酯产生物理掺杂及少量的化学掺杂，可以提高聚氨酯的耐热性。

现有的石墨烯/聚氨酯复合材料的制备方法中使用石墨烯作为原材料而导致成本高，并且工艺复杂，不适合大规模工业化生产。

发明内容

本发明的目的是要解决现有的石墨烯/聚氨酯复合材料的制备方法中使用石墨烯作为原材料而导致成本高，并且工艺复杂，不适合大规模工业化生产的技术问题，从而提供一种石墨烯/聚氨酯复合材料的原位制备方法。

本发明的一种石墨烯/聚氨酯复合材料的原位制备方法按以下步骤进行：

一、按重量份数称取18240份～49530份的聚醚多元醇、15份～30份的二月桂酸二丁基锡、15份～3000份的三乙醇胺、15份～5830份的二甲基硅油、15份～5830份的蒸馏水、3份～30000份的石墨和48980份～77070份的异氰酸酯；

二、将步骤一称取的18240份～49530份的聚醚多元醇置于烘箱中在80℃～110℃的条件下烘干1h～3h得到干燥的聚醚多元醇；

三、将步骤一称取的15份～30份的二月桂酸二丁基锡、15份～3000份的三乙醇胺、15份～5830份的二甲基硅油、15份～5830份的蒸馏水、3份～30000份的石墨和步骤二中得到的干燥的聚醚多元醇混合，经过超声振荡2h～12h后得到均匀混合物；

四、将步骤一称取的48980份～77070份的异氰酸酯与步骤三得到的均匀混合物混合均匀，在常温下静止放置1min～5min，即得到石墨烯/聚氨酯复合材料。

本发明有如下优点：

1、本方法与传统制备石墨烯/聚氨酯复合材料的方法相比，本方法不需要使用价格昂贵的石墨烯为反应原料，而是利用插层导入的方法将聚醚多元醇导入石墨片层间，从而使石墨片层间距加大，转变为石墨烯，即只需石墨及聚氨酯进行常温原位反应发泡，节省了50％成本，且适合大规模工业化生产；

2、本方法步骤三中的发泡过程可在低温、室温或高温和常压或高压下进行，可以灵活的适应不同的反应环境；

3、通过控制异氰酸酯的重量份数可以调控石墨烯/聚氨酯复合材料的体积；通过控制二月桂酸二丁基锡和三乙醇胺的重量份数可以调控石墨烯/聚氨酯复合材料的泡孔尺寸。