[发明专利]一种NCO功能化的石墨烯/偶氮聚合物复合波导热光材料的制备方法及应用

权利要求书

1.一种NCO功能化的石墨烯/偶氮聚合物复合波导热光材料的制备方法,其特征在于：先由Hummers法制备氧化石墨，经超声剥离制得氧化石墨烯分散液；再用甲苯二异氰酸酯与含有两个羟基的分散红-19在二月桂酸二丁基锡作用下反应制得羟基封端的偶氮苯预聚体；接着用异佛尔酮二异氰酸酯与氧化石墨烯分散液反应制备得到异佛尔酮二异氰酸酯功能化的氧化石墨烯；再将异佛尔酮二异氰酸酯功能化的氧化石墨烯分散液加入制得的羟基封端的偶氮苯预聚体中反应，最终制备而成。

2.根据权利要求1所述的NCO功能化的石墨烯/偶氮聚合物复合波导热光材料的制备方法,其特征在于，包括如下步骤：

步骤A、在盛有N,N-二甲基甲酰胺DMF的反应容器中依次加入甲苯二异氰酸酯TDI和分散红-19，搅拌并回流20～30min，然后升温至50～90℃后，加入催化剂二月桂酸二丁基锡T-12，反应2～10h，即得羟基封端的偶氮苯预聚体，其中，TDI与分散红-19的质量比为1:2.5～10；TDI与DMF的质量比为1:10～50；

步骤B、将氧化石墨置于定量DMF中超声剥离1～10h,再经离心即得氧化石墨烯分散液，其中氧化石墨与DMF的质量比为1:500～1000；

步骤C、将异佛尔酮二异氰酸酯IPDI及DMF依次加入氧化石墨烯分散液中，并在45～90℃下搅拌反应2～10h，即得异佛尔酮二异氰酸酯功能化的氧化石墨烯IPDIGO分散液；其中，步骤B所述TDI与本步骤所述IPDI的质量比为1:1.1～2.91；IPDI与DMF的质量比为1:1～10；氧化石墨与IPDI的质量比为1:100～300；

步骤D、将IPDIGO分散液加入步骤Ａ制得的羟基封端的偶氮苯预聚体中，继续搅拌反应3～12h，过滤膜过滤后，置于真空干燥箱中，在70℃下干燥至恒重即得红棕色NCO功能化的石墨烯/偶氮聚合物复合波导热光材料。

3.根据权利要求2所述的NCO功能化的石墨烯/偶氮聚合物复合波导热光材料的制备方法,其特征在于：所述步骤A中，TDI与分散红-19的质量比为1:3；TDI与DMF的质量比为1:16；温度80℃，时间4h。

4.根据权利要求2所述的NCO功能化的石墨烯/偶氮聚合物复合波导热光材料的制备方法,其特征在于：所述步骤B中，氧化石墨与DMF的质量比为1:750；剥离时间6h。

5.根据权利要求2所述的NCO功能化的石墨烯/偶氮聚合物复合波导热光材料的制备方法,其特征在于：所述步骤C中，其中，步骤B所述TDI与步骤C所述IPDI的质量比为1:2.61；IPDI与DMF的质量比为1:3.15；氧化石墨与IPDI的质量比为1:238；温度75℃，时间5h。

6.根据权利要求2所述的NCO功能化的石墨烯/偶氮聚合物复合波导热光材料的制备方法,其特征在于：所述步骤D中，所述搅拌反应时间6h。

7.根据权利要求1-6任一所述方法制备得到的NCO功能化的石墨烯/偶氮聚合物复合波导热光材料。

8.根据权利要求7所述NCO功能化的石墨烯/偶氮聚合物复合波导热光材料的应用，其特征在于：将其应用于具有低驱动功率和较快响应速度的新型数字热光开关。