[发明专利]碳纳米管改性的导电阻燃性聚氨酯涂料与胶黏剂制备方法

权利要求书

1.碳纳米管改性的导电阻燃性聚氨酯涂料与胶黏剂制备方法，其特征在于制备步骤如下：

（1）制备酰胺化碳纳米管

将一定比例的碳纳米管加入到质子酸中混合，反应温度为50~70℃，在超声功率为200W、超声频率为40KHz的超声波清洗器中冷凝回流1~5h，超声后用250~350mL去离子水稀释，然后用直径为0.2μm的微孔滤膜抽滤，去离子水反复洗涤直至中性，最后在105℃下烘12h，研磨至微细粉末状，即得羧基化碳纳米管；其中，每100mL质子酸加入的碳纳米管量为0.01g~0.5g；

将制得的羧基化碳纳米管加入到50~150mL二甲基甲酰胺溶剂中，加入丙烯酰胺和分散剂、稳定剂聚乙烯亚胺，在功率为200W、频率为40KHz条件下超声分散10~60 min，然后置于60~80℃恒温水浴中反应48~72h后，分别用25~50mL二甲基甲酰胺溶剂、25~50mL去离子水洗涤，过滤后在105℃下真空干燥12h，得到酰胺化碳纳米管；其中所述的羧基化碳纳米管、丙烯酰胺、分散剂吐温20和稳定剂聚乙烯亚胺的用量比例为以下重量份：羧基化碳纳米管4~30份，丙烯酰胺30~250份，分散剂15~30份，稳定剂10~30份；

（2）制备碳纳米管改性的导电阻燃性聚氨酯涂料与胶黏剂

在二月桂酸二丁基锡存在的条件下，加入聚乙二醇，亲水扩链剂二羟甲基丁酸，酰胺化的碳纳米管，在温度50℃的条件下通氮气10min，升温至65~85℃，加入2，4-甲苯二异氰酸酯，当NCO基团含量达到6.4%时，加入大分子扩链剂环氧树脂，继续反应1h，然后降温至60℃，加入小分子扩链交联剂三羟甲基丙烷，反应1h，再降温到50℃用三乙胺中和成盐，加去离子水中和到pH为7，搅拌乳化30min，降温后出料，即得碳纳米管改性导电阻燃性聚氨酯涂料与胶黏剂；

其中所用组分的用量比例为以下重量份：聚乙二醇30~50份，2，4-甲苯二异氰酸酯13~23份，二羟甲基丁酸3~5份，环氧树脂1~5份，三羟甲基丙烷1~3份，三乙胺2~4份，二月桂酸二丁基锡0.02~0.08份，酰胺化碳纳米管0.01~0.25份。

2.根据权利要求1所述的碳纳米管改性的导电阻燃性聚氨酯涂料与胶黏剂制备方法，其特征在于：所述的碳纳米管为化学气相沉积法生产的单壁、双壁、多壁碳纳米管或者三者当中的混合物，直径1~100nm，管长5~500μm，纯度99.5wt%，无定形碳杂<5%，灰份杂质<3wt%，比表面积300~1000m²/g。

3.根据权利要求1所述的碳纳米管改性的导电阻燃性聚氨酯涂料与胶黏剂制备方法，其特征在于：所述质子酸为浓硝酸、浓硫酸和浓盐酸中的一种，或浓硫酸与浓硝酸按体积比3：1的混合酸，或浓硫酸与浓盐酸按体积比3：1的混合酸。

4.根据权利要求1所述所述的碳纳米管改性的导电阻燃性聚氨酯涂料与胶黏剂制备方法，其特征在于：分散剂为吐温20、吐温40、吐温60、吐温80、吐温85、聚乙烯吡咯烷酮、羧甲基纤维素钠或十二烷基苯磺酸钠中的一种或几种混合物。

5.根据权利要求1所述的碳纳米管改性的导电阻燃性聚氨酯涂料与胶黏剂制备方法，其特征在于：所述稳定剂为聚乙烯亚胺、短梗霉多糖、海藻酸钠、壳聚糖、甲壳素或丝素蛋白中的一种或几种混合物。

6.根据权利要求1所述所述的碳纳米管改性的导电阻燃性聚氨酯涂料与胶黏剂制备方法，其特征在于：聚乙烯亚胺重均分子量为600g/mol-20000g/mol，具体为 600g/mol、1800g/mol、3000g/mol、10000g/mol、20000g/mol。

7.根据权利要求5所述壳聚糖的重均分子量为1500~3000，脱乙酰度为90~-95％。

8.根据权利要求1所述的所述的碳纳米管改性的导电阻燃性聚氨酯涂料与胶黏剂制备方法，其特征在于：聚乙二醇为聚乙二醇-2000，聚乙二醇-4000，聚乙二醇-6000和聚乙二醇-8000中的一种或几种混合物。