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专利号: 2017107024829
申请人: 陕西科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 有机高分子化合物;其制备或化学加工;以其为基料的组合物
更新日期:2025-04-19
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.聚酰胺-胺功能化石墨烯/超支化水性聚氨酯的制备方法,其特征在于:首先选用端氨基的聚酰胺-胺对氧化石墨进行功能化改性并还原,得到表面含有丰富伯氨基的功能化石墨烯;

再将功能化石墨烯超声分散在丙酮或N-甲基吡咯烷酮中,在聚氨酯的制备过程中通过原位聚合方法添加到聚氨酯中,制备以功能化石墨烯为核的超支化水性聚氨酯。

2.根据权利要求1所述的聚酰胺-胺功能化石墨烯/超支化水性聚氨酯的制备方法,其特征在于:所述制备方法具体包括以下步骤:

步骤一:采用改进的Hummers法制备氧化石墨:将膨胀石墨、浓硫酸、磷酸混合均匀,然后缓慢加入高锰酸钾,在10-50℃下反应12-

36h;膨胀石墨、高锰酸钾质量比为1:(3 10),磷酸和浓硫酸体积比1:(4 8),膨胀石墨质量~ ~与浓硫酸体积比范围20 100mg/ml;

~

反应后降温至冰水浴,滴加双氧水还原多余的高锰酸钾,直至无气泡产生;

静止12h,待分层明显之后,倒掉上清液;

用无水乙醇和稀盐酸反复洗涤沉淀物,待上清液呈亮黄色后,转移至透析袋透析至pH达到7,然后冷冻干燥制得黄褐色的氧化石墨;

步骤二:聚酰胺-胺功能化石墨烯的制备:取步骤一制备的氧化石墨0.5 2g,加入200 500ml 溶剂中,超声分散0.5 2h后加入装~ ~ ~回流冷凝管、搅拌器及温度计的三口烧瓶中,加入聚酰胺-胺5 30g和二环己基碳二亚胺4~ ~

10g,在80℃ 110℃反应12 48h;

~ ~

冷却至室温在5000 10000r/min条件下离心5-10min,用甲醇洗涤混合物3-5次,干燥,~制得端氨基聚酰胺-胺功能化石墨烯;

步骤三:端氨基聚酰胺-胺功能化石墨烯分散液制备:将端氨基聚酰胺-胺功能化石墨烯超声分散在丙酮或N-甲基吡咯烷酮中,功率300w~

600w条件下超声剥离0.5 2h,制得端氨基聚酰胺-胺功能化石墨烯丙酮分散液或端氨基聚~酰胺-胺功能化石墨烯吡咯烷酮分散液,端氨基聚酰胺-胺功能化石墨烯浓度为0.5 8mg/~ml;

步骤四:原位聚合法制备端氨基聚酰胺-胺功能化石墨/超支化化水性聚氨酯:将低聚物二元醇15 20g、异佛尔酮二异氰酸酯5 11g加入反应釜中,其中异佛尔酮二异~ ~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,85℃反应1 2h反应制得预聚体;

~

加入预聚体质量2% 5%的亲水单体二羟甲基丙酸反应1 2h,降温至75℃加入端氨基聚~ ~酰胺-胺功能化石墨烯丙酮分散液或端氨基聚酰胺-胺功能化石墨烯吡咯烷酮分散液30~

100ml,端氨基聚酰胺-胺功能化石墨烯浓度为0.5 5mg/ml,继续反应2~3h;

~

降温60℃,加入与亲水单体二羟甲基丙酸等摩尔量的小分子胺中和30min,加入去离子水30 60ml,在高速剪切力下乳化30min并减压蒸馏除去丙酮或N-甲基吡咯烷酮,制得固含~量为20%-30%的端氨基聚酰胺-胺功能化石墨/超支化化水性聚氨酯。

3.根据权利要求2所述的聚酰胺-胺功能化石墨烯/超支化水性聚氨酯的制备方法,其特征在于:所述的步骤二中:

聚酰胺-胺选自1.0代聚酰胺-胺、2.0代聚酰胺-胺;

溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、甲醇。

4.根据权利要求2所述的聚酰胺-胺功能化石墨烯/超支化水性聚氨酯的制备方法,其特征在于:所述的步骤四中:

低聚物二元醇选自聚四氢呋喃二元醇、聚碳酸酯二元醇、聚酯二元醇;

有机锡类催化剂选自二丁基锡二月桂酸酯、二(十二烷基硫)二丁基锡;

小分子胺选自三乙胺、二乙胺。

5.如权利要求1所述的制备方法制得的聚酰胺-胺功能化石墨烯/超支化水性聚氨酯。