CN108623774A - 一种石墨烯聚氨酯泡沫复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种石墨烯聚氨酯泡沫复合材料，按质量份数计，包括以下组分：聚醚多元醇80份‑120份；催化剂0.1份‑0.4份；发泡剂3份‑5份；泡沫稳定剂1份‑3份；开孔剂3份‑5份；异氰酸酯40‑60份；以及石墨烯0.5～1.5份。本发明还提供了一种聚氨酯泡沫复合材料的制备方法。在本发明中，通过在聚氨酯泡沫复合材料中添加比表面积大、吸附容量高的吸附剂石墨烯，从而可以使得外界环境中的大分子有机污染物易与石墨烯表面的基团发生相互作用形成稳定的复合物，从而达到去除有机污染物的效果。此外，石墨烯聚氨酯泡沫复合材料面扑(即石墨烯面扑)在现在清洁水平上能够进一步实现抑菌、吸附清洁、防老化等作用。

Description

一种石墨烯聚氨酯泡沫复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种复合材料，更具体地，涉及一种石墨烯聚氨酯泡沫复合材料及其制备方法。
背景技术
聚氨酯泡沫是由聚醚与异氰酸酯为主要原料，在发泡剂、催化剂、等多种助剂的作用下，进行交联反应发泡而成，聚氨酯泡沫具有极佳的弹性、柔软性、伸长率和压缩强度；化学稳定性好；还具有优良的加工性、绝热性、粘合性等性能，是一种性能优良的缓冲材料，用于高档精密仪器、贵重器械、高档工艺品等的缓冲包装或衬垫缓冲材料，也可制成精致的、保护性极好的包装容器；还可采用现场发泡对物品进行缓冲包装，此外，还被广泛地用于洁肤面扑。但是，目前市售面扑往往对有机污染物的吸附效果不好，不能有效地吸附清洁。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，根据本发明的一个方面，提供了一种石墨烯聚氨酯泡沫复合材料，按质量份数计，包括以下组分：
聚醚多元醇80份-120份；
催化剂0.1份-0.4份；
发泡剂3份-5份；
泡沫稳定剂1份-3份；
开孔剂3份-5份；
异氰酸酯40-60份；以及
石墨烯0.5-1.5份。
在上述石墨烯聚氨酯泡沫复合材料中，所述聚氨酯泡沫复合材料按质量份数计，包括以下组分：
聚醚多元醇100份；
催化剂0.2份；
发泡剂4份；
泡沫稳定剂2份；
开孔剂4份；
异氰酸酯50份；以及
石墨烯1份。
在上述石墨烯聚氨酯泡沫复合材料中，所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯。
在上述石墨烯聚氨酯泡沫复合材料中，所述催化剂为三亚乙基二胺。
在上述石墨烯聚氨酯泡沫复合材料中，所述泡沫稳定剂为硅油。
在上述石墨烯聚氨酯泡沫复合材料中，所述发泡剂为水。
在上述石墨烯聚氨酯泡沫复合材料中，所述开孔剂为聚氧化丙烯-氧化乙烯共聚醚和/或聚氧化烯烃-聚硅氧烷共聚物。
根据本发明的第二方面，还提供了一种石墨烯聚氨酯泡沫复合材料的制备方法，包括：按照聚醚多元醇：催化剂：发泡剂：泡沫稳定剂：开孔剂＝80-120：0.1-0.4：3-5：1-3：3-5配置A料，充分搅拌混合均匀；将第一重量份的石墨烯加入A料中，充分混合均匀；以及再加入第二重量份的异氰酸酯B料，常温常压下发泡制备出石墨烯聚氨酯泡沫复合材料。
在上述制备方法中，按照聚醚多元醇：催化剂：发泡剂：泡沫稳定剂：开孔剂＝100：0.2：4：2：4配置A料。
在上述制备方法中，所述第一重量份为0.5-1.5份，所述第二重量份为40-60份。
在上述制备方法中，所述第一重量份为1份，所述第二重量份为50份。
在上述制备方法中，所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯。
在上述制备方法中，所述催化剂为三亚乙基二胺。
在上述制备方法中，所述泡沫稳定剂为硅油。
在上述制备方法中，所述发泡剂为水。
在上述制备方法中，所述开孔剂为聚氧化丙烯-氧化乙烯共聚醚和/或聚氧化烯烃-聚硅氧烷共聚物。
在本发明中，通过在聚氨酯泡沫复合材料中添加比表面积大、吸附容量高的吸附剂石墨烯，从而可以使得外界环境中的大分子有机污染物易与石墨烯表面的基团发生相互作用形成稳定的复合物，从而达到去除有机污染物的效果。此外，石墨烯聚氨酯泡沫复合材料面扑(即石墨烯面扑)在现在清洁水平上能够进一步实现抑菌、吸附清洁、防老化等作用。
附图说明
图1为根据本发明的实施例制备的石墨烯面扑。
具体实施方式
以下结合具体的实施案例对本发明进行具体阐述，但本发明的保护范围不仅限于此。
按照特定比例，将聚醚多元醇(软泡)：催化剂：发泡剂：泡沫稳定剂：开孔剂配置为A料，优选地，然后按照聚醚多元醇(软泡)：催化剂：发泡剂：泡沫稳定剂(硅油)：开孔剂＝100：0.2：4：2：4配置A料，然后充分搅拌混合均匀，然后按照质量份数计，将0.5-1.5份，优选1份的石墨烯加入A料中，充分混合均匀，再加入40-60份，优选50份的异氰酸酯B料，常温常压下发泡制备出石墨烯聚氨酯泡沫复合材料，即面扑。其中，异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯。催化剂为三亚乙基二胺。泡沫稳定剂为硅油。发泡剂为水。开孔剂为聚氧化丙烯-氧化乙烯共聚醚、聚氧化烯烃-聚硅氧烷共聚物。
之后，利用显微镜观察根据上述工艺制备的石墨烯面扑的吸附效果。
实施例1
按照聚醚多元醇(软泡)：三亚乙基二胺：水：硅油：聚氧化丙烯-氧化乙烯共聚醚＝100：0.2：4：2：4配置A料，然后充分搅拌混合均匀，然后将1重量份的石墨烯加入A料中，充分混合均匀，再加入50重量份的甲苯二异氰酸酯(TDI)B料，常温常压下发泡制备出石墨烯聚氨酯泡沫复合材料，即面扑，图1示出了根据以上方法制备的面扑。
利用显微镜观察石墨烯面扑对大分子有机污染物的吸附率为95％。
实施例2
按照聚醚多元醇(软泡)：三亚乙基二胺：水：硅油：聚氧化烯烃-聚硅氧烷共聚物＝110：0.3：3：1：5配置A料，然后充分搅拌混合均匀，然后将1重量份的石墨烯加入A料中，充分混合均匀，再加入60重量份的异氰酸酯B料，常温常压下发泡制备出石墨烯聚氨酯泡沫复合材料，即面扑。
利用显微镜观察石墨烯面扑对大分子有机污染物的吸附率为90％。
实施例3
按照聚醚多元醇：三亚乙基二胺：水：硅油：聚氧化丙烯-氧化乙烯共聚醚＝90：0.4：5：1：4配置A料，然后充分搅拌混合均匀，然后将1重量份的石墨烯加入A料中，充分混合均匀，再加入55重量份的异氰酸酯B料，常温常压下发泡制备出石墨烯聚氨酯泡沫复合材料，即面扑。
利用显微镜观察石墨烯面扑对大分子有机污染物的吸附率为96％。
实施例4
按照聚醚多元醇：三亚乙基二胺：水：硅油：聚氧化丙烯-氧化乙烯共聚醚＝80：0.1：3：1：3配置A料，然后充分搅拌混合均匀，然后将0.5重量份的石墨烯加入A料中，充分混合均匀，再加入40重量份的异氰酸酯B料，常温常压下发泡制备出石墨烯聚氨酯泡沫复合材料，即面扑。
利用显微镜观察石墨烯面扑对大分子有机污染物的吸附率为92％。
实施例5
按照聚醚多元醇：三亚乙基二胺：水：硅油：聚氧化丙烯-氧化乙烯共聚醚＝120：0.4：5：3：5配置A料，然后充分搅拌混合均匀，然后将1.5重量份的石墨烯加入A料中，充分混合均匀，再加入60重量份的异氰酸酯B料，常温常压下发泡制备出石墨烯聚氨酯泡沫复合材料，即面扑。
利用显微镜观察石墨烯面扑对大分子有机污染物的吸附率为97％。
实施例6
按照聚醚多元醇：三亚乙基二胺：水：硅油：聚氧化丙烯-氧化乙烯共聚醚＝105：0.4：4：1：5配置A料，然后充分搅拌混合均匀，然后将0.8重量份的石墨烯加入A料中，充分混合均匀，再加入58重量份的异氰酸酯B料，常温常压下发泡制备出石墨烯聚氨酯泡沫复合材料，即面扑。
利用显微镜观察石墨烯面扑对大分子有机污染物的吸附率为94％。
在本发明的上述实施例中，本发明采用新型材料石墨烯，可突破性改善聚氨酯泡沫的洁肤效果，通过在聚氨酯泡沫复合材料中添加比表面积大、吸附容量高的吸附剂石墨烯，从而可以使得外界环境中的大分子有机污染物易与石墨烯表面的基团发生相互作用形成稳定的复合物，从而达到去除有机污染物的效果。在上述实施例中，在显微镜下观察可知，根据本发明制备的石墨烯面扑对大分子有机污染物的吸附率为在90％以上，吸附效率高，清洁效果好，且具有抑菌功效。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种石墨烯聚氨酯泡沫复合材料，其特征在于，按质量份数计，包括以下组分：
聚醚多元醇80份-120份；
催化剂0.1份-0.4份；
发泡剂3份-5份；
泡沫稳定剂1份-3份；
开孔剂3份-5份；
异氰酸酯40-60份；以及
石墨烯0.5-1.5份。
2.根据权利要求1所述的石墨烯聚氨酯泡沫复合材料，其中，所述聚氨酯泡沫复合材料按质量份数计，包括以下组分：
聚醚多元醇100份；
催化剂0.2份；
发泡剂4份；
泡沫稳定剂2份；
开孔剂4份；
异氰酸酯50份；以及
石墨烯1份。
3.根据权利要求1所述的石墨烯聚氨酯泡沫复合材料，其中，所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯。
4.根据权利要求1所述的石墨烯聚氨酯泡沫复合材料，其中，所述催化剂为三亚乙基二胺。
5.根据权利要求1所述的石墨烯聚氨酯泡沫复合材料，其中，所述泡沫稳定剂为硅油。
6.根据权利要求1所述的石墨烯聚氨酯泡沫复合材料，其中，所述发泡剂为水。
7.根据权利要求1所述的石墨烯聚氨酯泡沫复合材料，其中，所述开孔剂为聚氧化丙烯-氧化乙烯共聚醚和/或聚氧化烯烃-聚硅氧烷共聚物。
8.一种根据权利要求1-7中任一项所述的石墨烯聚氨酯泡沫复合材料的制备方法，包括：
按照聚醚多元醇：催化剂：发泡剂：泡沫稳定剂：开孔剂＝80-120：0.1-0.4：3-5：1-3：3-5配置A料，充分搅拌混合均匀；
将第一重量份的石墨烯加入A料中，充分混合均匀；以及
再加入第二重量份的异氰酸酯B料，常温常压下发泡制备出石墨烯聚氨酯泡沫复合材料。
9.根据权利要求8所述制备方法，其中，按照聚醚多元醇：催化剂：发泡剂：泡沫稳定剂：开孔剂＝100：0.2：4：2：4配置A料。
10.根据权利要求8所述制备方法，其中，所述第一重量份为0.5-1.5份，所述第二重量份为40-60份。
11.根据权利要求8所述制备方法，其中，所述第一重量份为1份，所述第二重量份为50份。
12.根据权利要求8所述制备方法，其中，所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯。
13.根据权利要求8所述制备方法，其中，所述催化剂为三亚乙基二胺。
14.根据权利要求8所述制备方法，其中，所述泡沫稳定剂为硅油。
15.根据权利要求8所述制备方法，其中，所述发泡剂为水。
16.根据权利要求8所述制备方法，其中，所述开孔剂为聚氧化丙烯-氧化乙烯共聚醚和/或聚氧化烯烃-聚硅氧烷共聚物。
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