[发明专利]一种石墨烯末端交联弹性体材料及制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯末端交联弹性体材料，其特征在于所述弹性体材料是由包括以下组分的原料制备得到，以重量份计：

聚合物多元胺与扩链剂 100份，其中聚合物多元胺为75～99份，扩链剂为1～25份；

功能化石墨烯 0.1～1.5份；

所述功能化石墨烯是由双异氰酸酯在催化剂作用下接枝氧化石墨烯得到：惰性气体保护下，向氧化石墨烯分散液中加入双异氰酸酯和催化剂，在60～80℃反应12～24h，其中氧化石墨烯分散液浓度为1～5mg/ml，双异氰酸酯与氧化石墨烯中含氧基团的摩尔比为(1～10)：1；

所述聚合物多元胺为氨基封端聚二甲基硅氧烷、氨基封端聚乙二醇、氨基封端聚异丁烯、氨基封端聚丁二烯、氨基封端丁苯橡胶中的至少一种；

所述扩链剂为1,5-萘二异氰酸酯、4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、1,4-环己烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯中的至少一种；

所述的石墨烯末端交联弹性体材料通过以下步骤制备：

(1)将功能化石墨烯分散于溶剂中，缓慢滴加至聚合物多元胺的溶液中，保持惰性气体环境、温度0～100℃，滴加完成后继续搅拌2～3h，制得以石墨烯为核心的星型低聚物；

(2)将扩链剂溶解在溶剂中，缓慢滴加至步骤(1)所得星型低聚物中，保持惰性气体环境、温度0～100℃，滴加完成后继续搅拌2～3h，制得石墨烯末端交联弹性体材料。

2.根据权利要求1所述的石墨烯末端交联弹性体材料，其特征在于：

所述聚合物多元胺的数均分子量为500～100000。

3.根据权利要求2所述的石墨烯末端交联弹性体材料，其特征在于：

所述聚合物多元胺的数均分子量为1000～10000。

4.根据权利要求1所述的石墨烯末端交联弹性体材料，其特征在于：

所述双异氰酸酯选自1,5-萘二异氰酸酯、4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、1,4-环己烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的石墨烯末端交联弹性体材料，其特征在于：

所述催化剂为叔胺催化剂、有机锡催化剂、羧酸盐类催化剂、有机重金属催化剂或钛酸酯类催化剂中的至少一种。

6.根据权利要求5所述的石墨烯末端交联弹性体材料，其特征在于：

所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、二(十二烷基硫)二丁基锡、羧酸钾、羧酸锌、羧酸铋中的至少一种。

7.一种根据权利要求1～6之任一项所述的石墨烯末端交联弹性体材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)将功能化石墨烯分散于溶剂中，缓慢滴加至聚合物多元胺的溶液中，保持惰性气体环境、温度0～100℃，滴加完成后继续搅拌2～3h，制得以石墨烯为核心的星型低聚物；

(2)将扩链剂溶解在溶剂中，缓慢滴加至步骤(1)所得星型低聚物中，保持惰性气体环境、温度0～100℃，滴加完成后继续搅拌2～3h，制得石墨烯末端交联弹性体材料。

8.根据权利要求7所述的石墨烯末端交联弹性体材料的制备方法，其特征在于：

步骤(1)和步骤(2)中，所述溶剂为四氢呋喃、六氧二环、无水乙醇、对二甲苯、N,N-二甲基甲酰胺、甲苯、乙酸乙酯、氯苯中的至少一种。