[发明专利]埃洛石纳米管的改性处理及与水性聚氨酯复合制备复合材料的方法

摘要

本发明涉及用硅烷偶联剂KH550对埃洛石纳米管进行表面处理及与水性聚氨酯复合制备复合材料的方法；将埃洛石纳米管粒子的提纯：用KH550处理改性埃洛石纳米管，使用处理的埃洛石纳米管与水性聚氨酯复合制备复合材料：取固含量为35％～38％的水性聚氨酯乳液，将处理后的埃洛石纳米管加入到水性聚氨酯乳液中，所加入的埃洛石纳米管粒子的质量为乳液固含量质量的1％～5％，在高速剪切搅拌下进行混合，再将乳液倒入聚四氟乙烯模具中，室温干燥成膜在烘箱中60～65℃干燥；制得了埃洛石纳米管与水性聚氨酯的复合材料。在K-HNTs含量5％左右达到最高，是纯聚氨酯树脂的2.9倍；用相当于水性聚氨酯乳液体系固含量质量5％的K-HNTs制备的WPU/HNTs复合材料的玻璃化转变温度由空白水性聚氨酯的75.8℃提高至89℃。

主权项

埃洛石纳米管的改性处理，其特征是使用硅烷偶联剂KH550对埃洛石纳米管进行改性处理，其特征步骤如下：1)埃洛石纳米管粒子的提纯：将埃洛石纳米管粒子与无水乙醇按照1∶20～1∶25质量比关系配制成悬浮液，搅拌50～60min后再进行超声分散30～40min，直至形成均匀的悬浮液。将悬浮液进行过滤，取上层固体在烘箱中60～65℃烘干至质量无变化，再用200～250目筛筛分得到纯化的埃洛石纳米管粒子；2)用KH550处理改性埃洛石纳米管：取纯化后的埃洛石纳米管加入到乙醇和去离子水的混合溶液中，控制所加入的埃洛石纳米管与混合溶液的质量比为1∶20～1∶25，其中混合溶液中乙醇和水体积比为9∶1～10∶1。使用超声分散至形成均匀的悬浮液，向悬浮液中滴加硅烷偶联剂KH550，硅烷偶联剂KH550加入量相当于埃洛石纳米管粒子质量的20～25％。常温下搅拌11～13h后过滤，将得到的固体在110～120℃烘箱中反应2～2.5h，研磨成粉，并用200～250目筛筛分，即得到经KH550改性处理后的埃洛石纳米管粒子。