1.磺化改性氧化石墨烯/高固含量水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)采用改进的Hummers法制备氧化石墨：将膨胀石墨、硝酸钠、浓硫酸混合均匀，在冰水浴中反应1h；然后加入高锰酸钾反应6h，缓慢加入去离子水稀释，再加入双氧水还原反应剩余的高锰酸钾，直至无气泡产生；静止待分层之后，倒掉上清液；依次用0.01mol/L盐酸、乙醇洗涤上述反应沉淀物，离心分离后将分离物放入透析袋中透析48～72h，直至pH达到6.5～7，同时用氯化钡检测无沉淀产生，冷冻干燥制得氧化石墨；

2)磺化改性氧化石墨烯的制备：取步骤1)制备的氧化石墨0.2～2g，氢氧化钠1.6～

16g，加入200～1000ml去离子水，加入2-氯乙磺酸钠3～30g，在20℃～60℃、功率300W～

1000w条件下超声反应1～5h；然后加入硝酸中和反应20～40min，至pH 6.5～7.5；5000～

10000r/min条件下离心5-10min，去除上层液体，用乙醇洗涤混合物3-5次，冷冻干燥，制得磺化改性氧化石墨烯(SGO)；

3)SGO分散液制备：①将磺化改性氧化石墨烯超声分散在丙酮中，功率300w～600w条件下超声剥离0.5～2h，制得SGO丙酮或分散液，SGO浓度为0.5～5mg/ml；②将磺化改性氧化石墨烯超声分散在去离子水中，功率300w～600w条件下超声剥离0.5～2h，制得SGO水分散液，SGO浓度为0.5～10mg/ml；

4)制备SGO/高固含量水性聚氨酯：

①原位聚合法制备SGO/高固含量水性聚氨酯：将低聚物二元醇15～20g、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)5～8g加入反应釜中，其中异氰酸酯和低聚物二元醇中n(-NCO):n(-OH)为(3～5)：1；加入有机锡类催化剂，80～90℃反应1～2h反应制得预聚体；加入预聚体质量2％～

5％的亲水单体DMPA、SGO丙酮分散液30～100ml，SGO浓度为0.5～5mg/ml，继续反应2～4h；

降温60℃，加入与亲水单体DMPA等摩尔量的小分子胺中和30min，加入去离子水20～40ml，在高速剪切力下乳化30min并减压蒸馏除去丙酮，制得固含量为40％-55％的水性聚氨酯乳液；

②物理共混法制备SGO/高固含量水性聚氨酯：将低聚物二元醇15～20g、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)5～10g加入反应釜中，其中n(-NCO):n(-OH)为(3～5)：1，加入有机锡类催化剂，80～90℃反应1～2h反应制得预聚体；加入预聚体质量2％～5％的亲水单体DMPA继续反应1～3h；降温60℃，加入与亲水单体DMPA等摩尔量的小分子胺中和30min，加入SGO水分散液20～50ml，SGO浓度为0.5～10mg/ml,在30～50℃高速剪切力下乳化30min～60min，制得固含量为40％-50％的水性聚氨酯乳液；

③原位聚合结合物理共混法制备SGO/高固含量水性聚氨酯：将低聚物二元醇15～20g、IPDI 5～8g加入反应釜中，其中n(-NCO):n(-OH)为(3～5)：1，加入有机锡类催化剂，80～90℃反应1～2h反应制得预聚体；加入预聚体质量2％～5％的亲水单体DMPA反应1h，加入SGO丙酮分散液30～100ml，SGO浓度为0.5～5mg/ml，继续反应1～3h；降温60℃，加入与DMPA等摩尔量的小分子胺中和30min，加入SGO水分散液20～30ml，SGO浓度为0.5～10mg/ml，在30～50℃高速剪切力下乳化30min并减压蒸馏除去丙酮，制得固含量为40％-55％水性聚氨酯乳液。

2.根据权利要求1所述的磺化改性氧化石墨烯/高固含量水性聚氨酯的制备方法，其特征在于：所述的步骤1)中膨胀石墨、硝酸钠、高锰酸钾质量比为1：(0.4～0.6)：(3～10)；膨胀石墨质量与浓硫酸体积比范围20～100mg/ml。

3.根据权利要求1所述的磺化改性氧化石墨烯/高固含量水性聚氨酯的制备方法，其特征在于：所述的步骤4)中低聚物二元醇包括聚四氢呋喃二元醇、聚碳酸酯二元醇或聚酯二元醇；有机锡类催化剂包括二丁基锡二月桂酸酯或二(十二烷基硫)二丁基锡；小分子胺包括三乙胺或二乙胺。

4.根据权利要求1所述的磺化改性氧化石墨烯/高固含量水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)采用改进的Hummers法制备氧化石墨：将3g膨胀石墨、75ml浓硫酸、1.5g硝酸钠混合均匀，在冰水浴中反应1h；然后加入高锰酸钾9g反应6h，缓慢加入150ml去离子水，再加入双氧水还原反应剩余的高锰酸钾，直至无气泡产生；静止待分层之后，倒掉上清液；依次用

0.01mol/L的盐酸、无水乙醇洗涤反应沉淀物，离心分离后将分离物放入透析袋(8000-

14000D)中透析48h，冷冻干燥制得黄褐色氧化石墨；

2)磺化改性氧化石墨烯的制备：将1g的氧化石墨、15g 2-氯乙磺酸钠和8g的NaOH加入到1000mL去离子水中，将混合物置于超声波条件下控制温度30℃，功率300w，超声反应3小时，然后将10mL HNO3加入到混合物中和反30min；在10000r/min条件下离心分离，用乙醇洗涤混合物3次，冷冻干燥，制得棕褐色磺化改性氧化石墨烯；

3)将0.2000g磺化改性氧化石墨烯加入到100ml丙酮中，在30℃超声分散1h，得到2mg/ml的SGO丙酮分散液；

4)采用原位聚合法制备SGO/高固含量水性聚氨酯：

将15g聚四氢呋喃二醇(2000)、5g异佛尔酮二异氰酸酯加入反应釜中，加入4滴二丁基锡二月桂酸酯催化剂85℃反应2h反应制得预聚体；加入亲水单体DMPA0.6g在85℃反应1h，加入2mg/mlSGO丙酮分散液100ml继续反应3h；降温加入三乙胺0.5g中和反应30min，加入

21ml去离子水，在高速剪切力下乳化30min并减压蒸馏除去丙酮，制得固含量约为50％的水性聚氨酯乳液。

5.根据权利要求1所述的磺化改性氧化石墨烯/高固含量水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)采用改进的Hummers法制备氧化石墨：将3g膨胀石墨、75ml浓硫酸、1.5g硝酸钠混合，在冰水浴中反应1h；然后加入高锰酸钾9g反应6h，缓慢加入150ml去离子水，再加入双氧水还原反应剩余的高锰酸钾，直至无气泡产生；静止待分层之后，倒掉上清液；依次用

0.01mol/L的盐酸、无水乙醇洗涤反应沉淀物，离心分离后将分离物放入透析袋(8000-

14000D)中透析48h，冷冻干燥制得黄褐色氧化石墨；

2)磺化改性氧化石墨烯的制备：将1g的氧化石墨、15g 2-氯乙磺酸钠和8g的NaOH加入到1000mL去离子水中，将混合物置于超声波条件下控制温度30℃，功率300w，超声反应3小时，然后将10mL HNO3加入到混合物中和反30min；在10000r/min条件下离心分离，用乙醇洗涤混合物3次，冷冻干燥，制得棕褐色磺化改性氧化石墨烯；

3)称取0.3200g磺化改性氧化石墨烯加入到40ml水中，在30℃，400w超声分散1.5h，得到8mg/mlSGO水分散液；

4)物理共混法制备SGO/高固含量水性聚氨酯：将20g聚四氢呋喃二元醇(2000)、5g异佛尔酮二异氰酸酯加入反应釜中，加入5滴丁基锡二月桂酸酯催化剂85℃反应2h制得预聚体；

加入亲水单体DMPA0.7g反应2～3h；降温至60℃，加入三乙胺0.6g中和反应30min，加入8mg/ml的SGO水分散液40ml，30℃在高速剪切力下乳化30min，制得固含量约为40％的水性聚氨酯乳液。

6.根据权利要求1所述的磺化改性氧化石墨烯/高固含量水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)采用改进的Hummers法制备氧化石墨：将1g膨胀石墨、30ml浓硫酸、0.5g硝酸钠混合，在冰水浴中反应1h；然后加入高锰酸钾4g反应6h，缓慢加入100ml去离子水，再加入双氧水还原反应剩余的高锰酸钾，直至无气泡产生；静止待分层之后，倒掉上清液；依次用

0.01mol/L的盐酸、无水乙醇洗涤反应沉淀物，离心分离后将分离物放入透析袋(8000-

14000D)中透析48h，冷冻干燥制得黄褐色氧化石墨；

2)磺化改性氧化石墨烯的制备：将1g的氧化石墨，12g 2-氯乙磺酸钠和7g的NaOH加入到500mL去离子水中，将混合物置于超声波条件下控制温度30℃，功率300w，超声反应4小时，然后将9mL HNO3缓慢到混合物中中和反应0.5h；在10000r/min条件下离心分离，用乙醇洗涤混合物3次，冷冻干燥，制得磺化改性氧化石墨烯(SGO)；

3)称取0.1500g磺化改性氧化石墨烯加入到50ml丙酮中，在30℃,400w超声分散1h，得到3mg/ml的SGO丙酮或分散液；称取0.2700g磺化改性氧化石墨烯加入到30ml水中，在25℃，

600w超声分散1h，得到9mg/ml的SGO水分散液；

4)原位聚合结合物理共混法制备SGO/高固含量水性聚氨酯：将20g聚四氢呋喃二元醇(2000)、6g IPDI加入反应釜中，5滴二丁基锡二月桂酸酯，80℃反应2h反应制得预聚体；加入亲水单体DMPA0.8g反应1～2h；加入3mg/ml的SGO丙酮或分散液50ml，在80℃反应2～3h；

降温60℃加入三乙胺0.6g中和反应30min；加入9mg/ml的SGO水分散液30ml，在高速剪切力下乳化30min，并减压蒸馏除去丙酮，制得固含量约为48％的水性聚氨酯乳液。

7.根据权利要求1所述的磺化改性氧化石墨烯/高固含量水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)采用改进的Hummers法制备氧化石墨：将3g膨胀石墨、75ml浓硫酸、1.5g硝酸钠混合，在冰水浴中反应1h；然后加入高锰酸钾9g反应6h，缓慢加入150ml去离子水，再加入双氧水还原反应剩余的高锰酸钾，直至无气泡产生；静止待分层之后，倒掉上清液；依次用

0.01mol/L的盐酸、无水乙醇洗涤反应沉淀物，离心分离后将分离物放入透析袋(8000-

14000D)中透析48h，冷冻干燥制得黄褐色氧化石墨；

2)磺化改性氧化石墨烯的制备：将0.5g的氧化石墨、6g 2-氯乙磺酸钠和4g的NaOH加入到600mL去离子水中，将混合物置于超声波条件下控制温度40℃，功率300w，超声反应3小时，然后将5mL HNO3加入到混合物中和反30min；在10000r/min条件下离心分离，用乙醇洗涤混合物3次，冷冻干燥，制得棕褐色磺化改性氧化石墨烯；

3)称取0.4000g磺化改性氧化石墨烯加入到100ml丙酮中，在30℃，600w超声分散1h，得到4mg/ml的SGO丙酮分散液；

4)采用原位聚合法制备SGO/高固含量水性聚氨酯：

将10g聚四氢呋喃二醇(2000)、10g聚碳酸酯二元醇(2000)；8.9g异佛尔酮二异氰酸酯加入反应釜中，加入5滴二丁基锡二月桂酸酯催化剂85℃反应2h反应制得预聚体；加入亲水单体DMPA 0.8g在85℃反应1h，加入4mg/ml的SGO丙酮分散液100ml继续反应3h；降温加入三乙胺0.6g中和反应30min，加入25ml去离子水，在高速剪切力下乳化30min并减压蒸馏除去丙酮，制得固含量约为55％的水性聚氨酯乳液。

8.根据权利要求1所述的磺化改性氧化石墨烯/高固含量水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)采用改进的Hummers法制备氧化石墨：将3g膨胀石墨、75ml浓硫酸、1.5g硝酸钠混合，在冰水浴中反应1h；然后加入高锰酸钾9g反应6h，缓慢加入150ml去离子水，再加入双氧水还原反应剩余的高锰酸钾，直至无气泡产生；静止待分层之后，倒掉上清液；依次用

0.01mol/L的盐酸、无水乙醇洗涤反应沉淀物，离心分离后将分离物放入透析袋(截留分子量范围8000-14000D)中透析48h，冷冻干燥制得黄褐色氧化石墨；

2)磺化改性氧化石墨烯的制备：将1.0g的氧化石墨、15g 2-氯乙磺酸钠和8g的NaOH加入到1000mL去离子水中，将混合物置于超声波条件下控制温度50℃，功率300w，超声反应3小时，然后将10mL HNO3加入到混合物中和反30min；在10000r/min条件下离心分离，用乙醇洗涤混合物3次，冷冻干燥，制得棕褐色磺化改性氧化石墨烯；

3)将0.4000g磺化改性氧化石墨烯加入到100ml丙酮中，在30℃，600w超声分散1h，得到

4mg/ml的SGO丙酮分散液；称取0.2200g磺化改性氧化石墨烯加入到22ml水中，在25℃,600w超声分散1h，得到10mg/ml的SGO水分散液；

4)原位聚合结合物理共混法制备SGO/高固含量水性聚氨酯：

将10g聚四氢呋喃二醇(2000)、10g聚碳酸酯二元醇(2000)；8.9g异佛尔酮二异氰酸酯加入反应釜中，加入5滴二丁基锡二月桂酸酯催化剂85℃反应2h反应制得预聚体；加入亲水单体DMPA 0.8g在85℃反应1h，加入4mg/ml的SGO丙酮分散液100ml继续反应3h；降温加入三乙胺0.6g中和反应30min，加入10mg/ml SGO水分散液22ml，去离子水9ml，在高速剪切力下乳化30min并减压蒸馏除去丙酮，制得固含量约为50％的水性聚氨酯乳液。

9.根据权利要求1所述的磺化改性氧化石墨烯/高固含量水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)采用改进的Hummers法制备氧化石墨：将3g膨胀石墨、75ml浓硫酸、1.5g硝酸钠混合，在冰水浴中反应1h；然后加入高锰酸钾9g反应6h，缓慢加入150ml去离子水，再加入双氧水还原反应剩余的高锰酸钾，直至无气泡产生；静止待分层之后，倒掉上清液；依次用

0.01mol/L的盐酸、无水乙醇洗涤反应沉淀物，离心分离后将分离物放入透析袋(8000-

14000D)中透析48h，冷冻干燥制得黄褐色氧化石墨；

2)磺化改性氧化石墨烯的制备：将1g的氧化石墨，10g 2-氯乙磺酸钠和6g的NaOH加入到1000mL去离子水中，将混合物置于超声波条件下控制温度60℃，功率300w，超声反应3小时，然后将7.5mL HNO3缓慢到混合物中中和反应30min；在10000r/min条件下离心分离，用乙醇洗涤混合物3次，冷冻干燥，制得磺化改性氧化石墨烯(SGO)；

3)称取0.1600g磺化改性氧化石墨烯加入到32ml水中，在30℃，600w超声分散2h，得到

5mg/ml的SGO水分散液；

4)物理共混法制备SGO/高固含量水性聚氨酯：将10g聚四氢呋喃二元醇(2000)、10g聚碳酸酯二元醇(2000)，5g异佛尔酮二异氰酸酯加入反应釜中，加入5滴丁基锡二月桂酸酯催化剂85℃反应2h制得预聚体；加入亲水单体DMPA 0.7g反应2～3h；降温至60℃，加入三乙胺

0.6g中和反应30min，加入5mg/ml磺化改性氧化石墨水分散液32ml，30℃在高速剪切力下乳化30min，制得固含量约为45％的水性聚氨酯乳液。