[发明专利]一种羧基化氧化石墨烯改性羧酸型水性聚氨酯的制备方法

权利要求书

1.一种羧基化氧化石墨烯改性羧酸型水性聚氨酯的制备方法，其特征在于：依次包括下列步骤：

步骤（1），将氧化石墨加入到水中进行超声处理，将所述氧化石墨剥离成氧化石墨烯；向所述氧化石墨烯中加入NaOH和一氯乙酸形成混合溶液，超声处理，使氧化石墨烯的网状结构表面的羟基和环氧基转化为羧基；将所述混合溶液过滤除去杂质并冷冻干燥，获得羧基化氧化石墨烯；

步骤（2），先将聚乙二酸丁二醇酯加入反应釜中，通入保护气氮气，升温至75~80℃，搅拌；待聚乙二酸丁二醇酯全部熔融后，加入异佛尔酮二异氰酸酯，在75~80℃下反应约40~90min；保持温度不变，继续加入2，2-双（羟甲基）丙酸进行扩链反应，得到带有-NCO的水性聚氨酯预聚体；

步骤（3），向反应釜中滴入辛酸亚锡，并将分散在N,N二甲基吡咯烷酮中的羧基化氧化石墨烯加入到反应釜中原位复合，同时剧烈搅拌40~90min；

步骤（4），将反应釜中反应体系的温度降至40~50℃，温度稳定后加入三乙胺中和；

步骤（5），将反应釜中反应体系的温度降至3~10℃，加入乙二胺溶液，剪切低温乳化，得到功能化纳米复合乳液；

步骤（6），将所述功能化纳米复合乳液在室温下晾至9~15h，再烘干，将成膜后的功能化纳米复合乳液在室温下静置4~6h，得到羧基化氧化石墨烯改性羧酸型水性聚氨酯复合材料。

2.根据权利要求1所述的羧基化氧化石墨烯改性羧酸型水性聚氨酯的制备方法，其特征在于：所述聚乙二酸丁二醇酯的羟值为50~60 mgKOH/g，平均官能度为2.5~2.8。

3.根据权利要求1所述的羧基化氧化石墨烯改性羧酸型水性聚氨酯的制备方法，其特征在于：所述羧基化氧化石墨烯的添加量为所述功能化纳米复合乳液中所含固体量的质量百分数的0.20%。

4.根据权利要求1所述的羧基化氧化石墨烯改性羧酸型水性聚氨酯的制备方法，其特征在于：所述聚乙二酸丁二醇酯与异佛尔酮二异氰酸酯的质量比为3.2~3.5：1。

5.根据权利要求1所述的羧基化氧化石墨烯改性羧酸型水性聚氨酯的制备方法，其特征在于：所述N,N二甲基吡咯烷酮、2,2-二羟甲基丙酸、三乙胺以及辛酸亚锡的摩尔比为2：1：1：0.15。

6.根据权利要求1所述的羧基化氧化石墨烯改性羧酸型水性聚氨酯的制备方法，其特征在于：在所述步骤（5）中，1800~2000转/分剪切低温乳化40~90min。