CN112812256A - 一种制备高散热、高导电和高强度石墨烯聚氨酯硬质闭孔泡沫材料的方法 - Google Patents

一种制备高散热、高导电和高强度石墨烯聚氨酯硬质闭孔泡沫材料的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种高散热、高导电和高强度石墨烯聚氨酯硬质闭孔泡沫材料的制备方法，采用表面化学反应工艺降低石墨烯表面张力，使用高速搅拌压缩空气发泡机头将石墨烯聚氨酯原料快速分散均匀并发泡，得到聚氨酯硬质闭孔泡沫材料。本发明原料易得，成本低；制备方法，工艺步骤简单，可操作性强。通过在聚氨酯硬质泡沫中加入改性石墨烯纳米片，有效提高了泡沫的压缩强度、剪切强度和剪切模量，表现出优异的力学性能，同时大幅度提高泡沫的导热系数及导电率，其有望使用在夹心复合材料、抗静电泡沫，电磁屏蔽泡沫等技术领域。

Description

一种制备高散热、高导电和高强度石墨烯聚氨酯硬质闭孔泡 沫材料的方法
技术领域
本发明涉及聚氨酯夹心泡沫材料技术领域，尤其涉及一种制备高散热、高导电和高强度石墨烯聚氨酯硬质闭孔泡沫材料的方法。
背景技术
石墨烯作为一种二维的纳米材料，具有超高的强度、模量、导热率和导电率，自发现以来，其在超级电容器、电池、柔性屏幕、透明电极、吸波材料等领域已蓬勃发展，在高分子复合材料领域，借助于石墨烯的优异的特性，添加了石墨烯的高分子材料已表现出各种各样的功能。
聚氨酯作为一种优异的橡胶材料，与石墨烯复合后，目前已在聚氨酯泡沫塑料中得到广泛应用。其中聚氨酯夹心泡沫复合材料因为重量轻，比强度高，成型简单，特别对多剖面，多曲度，小间隙的夹层更为适用。使用了聚氨酯夹心泡沫的复合材料克服了铆接工艺的一些弊病，其已在飞机的机头，减速板，辅助进气门上得到了应用。
聚氨酯泡沫的刚度完全来自于泡沫中的孔棱，而泡沫的强度主要与泡沫密度有关，尤其是与孔棱边材料占泡沫材料的比例有关，石墨烯具有超高的强度和模量，添加到聚氨酯中发泡后，能够极大增强泡沫孔棱的强度和模量，进而提高了泡沫材料的压缩强度和剪切强度，其次石墨烯具有高导电、高导热的特性，在泡沫材料中较低的添加量就可以形成导电通路以提高泡沫的导电率或导热系数。由于石墨烯表面张力较大45dyn/cm左右，介于有机溶剂和水之间，气体的表面张力基本为零，发泡过程中气泡稳定性差，容易发生塌泡，增加开孔率，降低泡沫强度。
发明内容
本发明提供了一种制备高散热、高导电和高强度石墨烯聚氨酯硬质闭孔泡沫材料的方法，同时该方法工艺步骤简单，成本低，易于实现大规模生产。
为了实现上述目的，本发明采用表面疏水改性石墨烯实现亲油性和稳定气泡的方法，以下为具体技术方案：
本申请提供了一种制备高散热、高导电和高强度石墨烯聚氨酯硬质闭孔泡沫材料的方法，其特征在于：在泡沫材料中化学表面疏水改性石墨烯纳米片的重量含量超过第一预设比例，所述预设比例为1％～5％中的任一比例。
可选地，所述化学表面疏水改性石墨烯纳米片的制备过程中将石墨烯纳米粉经过2次化学改性，在石墨烯表面形成一层低表面张力的官能团，臭氧氧化在其片状形状的边缘形成环氧、羧基、羟基中的至少一种官能团。
可选地，所述化学表面疏水改性石墨烯纳米片的低张力官能团为烷基，所述烷基的链长超过6个碳；
所述化学表面疏水改性石墨烯纳米片的表面张力不超过22dyn/cm，比表面积范围为50～300m2/g,横向尺寸范围为2～100微米，厚度范围为2～20nm。
可选地，所述化学表面疏水改性石墨烯纳米片的低张力官能团为非直链的烷基以增大石墨烯表面烷基官能团覆盖率；
或者所述化学表面疏水改性石墨烯纳米片的低张力官能团为带有氟官能团的烷基。
可选地，所述化学表面疏水改性石墨烯纳米片的制备过程中，将表面氧化石墨烯经过酯化、醚化、胺化的化学反应将烷基接枝到表面氧化石墨烯的表面，表面氧化石墨烯的氧含量的重量百分比超过第二预设比例，所述第二预设比例范围为5％～8％中的任一比例。
可选地，所述化学表面疏水改性石墨烯的化学改性官能团由全氟烷烃乙基碘在碱性环境下进行表面氧化石墨烯的醚化改性制成，其中，制成过程中的溶剂为四氢呋喃(THF)，反应配比为如下：
表面氧化石墨烯：全氟烷烃乙基碘：THF的中重量比为2～10：0.5～3：100， pH值控制在12以上，THF在回流温度下反应3～10小时，过滤后用酒精清洗2 遍，干燥，全氟烷烃乙基碘的全氟烷烃的碳原子数大于预设值，预设值为4～8 中的任一值。
可选地，该方法具体是将石墨烯纳米片多元醇浆料、多元醇、异氰酸酯、表面活性剂、催化剂使用高速搅拌压缩空气发泡机头快速搅拌和发泡，然后倒入恒温模具中，40～50℃，发泡4～10分钟，得到成品；
制备过程中的聚氨酯原料包括多元醇、异氰酸酯、表面活性剂、催化剂，各原料比例为如下：
多元醇：固化剂:表面活性剂：催化剂的比例为100：20～140:0.1～1： 0.01～0.1。
可选地，所述石墨烯纳米片多元醇浆料的制备方法包括以下步骤：
1)将石墨烯纳米片加入不锈钢反应釜中，加入THF，高速搅拌30分钟，转速每分钟1500转以上，加入全氟烷烃乙基碘，持续搅拌，并升温至68℃，确保反应釜上端的冷却器有THF冷凝和回流，加入THF碱液，调整pH至12.5 左右，反应1到3个小时，排料，将浆料送入过滤器，加压过滤，将滤饼放回到反应釜，加入酒精再高速分散，重复过滤和酒精清洗2次，将滤饼真空烘箱干燥，得到干燥的表面改性石墨烯纳米片；
2)将干燥的表面改性石墨烯纳米片加入不锈钢真空螺带搅拌反应釜中，升温至80～100℃，边搅拌边通入臭氧浓度超过3％的空气或氧气，并通入水蒸气，维持湿度大于85％，并保持1～3个小时，然后通入空气，排除石墨烯粉体表面的水分，得到改性石墨烯纳米片；
3)在步骤(2)得到的改性石墨烯纳米片中加入多元醇，在25～100℃下，以真空型行星搅拌机或卧式粉体混合机搅拌为湿粉体；
4)将湿粉体通过三辊机进行分散，得到石墨烯纳米片多元醇浆料；
可选地，所述多元醇包括：聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚缩醛多元醇中的一种或几种。
所述多元醇的平均官能度均大于2，多元醇的平均分子量Mw在180～2200 之间，羟基值mgKOH/g在17～200之间。
可选地，制备过程中用到的发泡剂为空气，
用高速搅拌压缩空气发泡机头快速搅拌和发泡均匀的过程中，根据搅拌机头的速率及空气流量大小控制泡沫的密度，根据搅拌机头的速率及表面活性剂种类及多少控制泡孔的大小，得到的泡沫为闭孔；
所述表面活性剂为聚醚改性硅油；
所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯中的一种或几种有机金属催化剂；
所述异氰酸酯为TDI、改性MDI、PAPI、XDI中的一种或几种。
可选地，制备高散热、高导电和高强度石墨烯聚氨酯硬质闭孔泡沫材料的方法具体包括以下步骤：
1)在化学表面疏水改性石墨烯纳米片多元醇浆料中加入多元醇、异氰酸酯、表面活性剂、催化剂，使用高速搅拌压缩空气发泡机头快速搅拌和发泡均匀(由于石墨烯的低表面能，空气在石墨烯表面形成微孔稳定结构)然后倒入恒温模具中，40～50℃得到成品。
2)在泡沫中化学表面疏水改性石墨烯纳米片的重量含量超过1％，优选的超过3％，更加优选的超过5％
3)所述化学表面疏水改性的石墨烯纳米片的表面含有低张力官能团，低张力官能团为烷基，优选的带有氟官能团的烷基，优选的烷基的链长超过6个碳，优选的非直链的烷基形成更大的石墨烯表面烷基官能团覆盖率，经表面改性的石墨烯表面张力不超过22dyn/cm；
4)所述化学改性石墨烯纳米片的比表面积50～300m2/g,优选为 80～200m2/g，横向尺寸2～100微米，优选为5～50微米，厚度2～20nm优选为 4～18nm；
5)所述化学表面改性石墨烯，是首先在石墨烯表面形成一层低表面张力的官能团，再用臭氧氧化在其片状形状的边缘形成环氧、羧基、羟基等官能团的一种或几种；
可选地，多元醇：异氰酸酯:表面活性剂：催化剂比例为100：20～140：0.1～1：0.01～0.1。
所述多元醇一般为聚酯多元醇或聚醚多元醇，其他合适的多元醇包括聚碳酸酯多元醇、聚缩醛多元醇等；多元醇的平均分子量Mw在180-2200之间，羟基值mgKOH/g17～200之间；
所述发泡剂为环保的空气；
所述表面活性剂为聚醚改性硅油如Sibky TP3801；
所述催化剂为有机金属催化剂，常见的为二月桂酸二丁基锡，辛酸亚锡、钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯中的一种或几种，优选为二月桂酸二丁基锡；
所述异氰酸酯为TDI和改性MDI，PAPI、XDI中的一种或几种；
可选地，制备高散热、高导电和高强度石墨烯聚氨酯硬质闭孔泡沫材料的方法，所述石墨烯纳米片多元醇浆料的制备方法包括以下步骤：
(1)将表面氧化石墨烯纳米片加入不锈钢反应釜中，加入THF，高速搅拌 30分钟，转速每分钟1500转以上，加入全氟烷烃乙基碘，持续搅拌，并升温至68℃，确保反应釜上端的冷却器有THF冷凝和回流，加入THF碱液，调整 pH至12.5左右，反应1到3个小时，排料，将浆料送入过滤器，加压过滤，将滤饼放回到反应釜，加入酒精再高速分散，重复过滤和酒精清洗2次，将滤饼真空烘箱干燥；
(2)在步骤(1)中得到的化学改性石墨烯纳米片加入到不锈钢真空反应釜中，升温至80～100℃，边搅拌边通入臭氧浓度0.1～5g/L的空气或氧气，并通入水蒸气，维持湿度大于85％，保持1～3小时，然后通入热空气，排除石墨烯粉体表面的水分；
(3)在步骤(2)得到的石墨烯纳米片中加入多元醇，并在40～80℃下，以真空型行星搅拌机或卧式粉体混合机搅拌为湿粉状，抽真空1～6小时；
(4)将湿粉体通过捏合机，螺杆混合机或三辊机进行搅拌分散，即得石墨烯纳米片多元醇浆料。
本发明的工艺在石墨烯表面通过接枝上低表面张力官能团，并使用臭氧氧化法在石墨烯边缘形成环氧、羧基、羟基等官能团，作为优选，步骤(1)中，所述化学表面改性官能团为全氟烷烃乙基碘在碱性环境下进行石墨烯改性，溶剂为四氢呋喃(THF)，反应配比为，石墨烯：全氟烷烃乙基碘：THF的中重量比为2～10：0.5～3：100，pH值控制在12以上，THF的环流温度下反应3～10 小时，过滤用后酒精清洗2遍，干燥。优选的全氟烷烃乙基碘的全氟烷烃的碳原子数大于4，更好的大于8，例如17氟辛烷基。
步骤(2)中，所述臭氧的浓度优选为0.5～2.5g/L，作为优选，空气湿度大于90％；
作为优选，步骤(2)中，通入热空气的温度大于90℃，维持3～6小时，干燥后石墨烯水分含量小于0.1％；
作为优选，步骤(3)中所述边缘氧化石墨烯纳米片与多元醇的重量比为1： 4～99。
作为优选，步骤(3)中在50～70℃下，以真空型行星搅拌机或卧式粉体混合机搅拌为湿粉状，抽真空1～2小时；
作为优选，步骤(4)中，所述湿粉体使用三辊机剥离分散，即得石墨烯纳米片多元醇浆料。
因此，本发明具有如下有益效果：
本发明制备石墨烯纳米片聚氨酯泡沫具有导热系数高，导电性好，压缩强度高，剪切强度好的优异特性。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述。本发明可以以 许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实 施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
对比例1
1)将PPG5000、硅油Sibky TP3801、催化剂二月桂酸二丁基锡快速分散均匀，然后加入改性MDI异氰酸酯使用高速搅拌压缩空气发泡机头快速分散均匀；其比例为100:0.2:0.02：30
2)将上述混合料加入到50℃的模具中，硬化7分钟，得到闭孔聚氨酯泡沫，泡沫密度为0.1cm3/g；
实施例1
(1)将横向尺寸为50微米，厚度为8nm的表面氧化石墨烯纳米片置于不锈钢真空反应釜中，加入THF，高速搅拌30分钟，转速每分钟1500转以上，加入全氟烷烃乙基碘，持续搅拌，并升温至68℃，确保反应釜上端的冷却器有 THF冷凝和回流，加入THF碱液，调整pH至12.5左右，反应1小时，(石墨烯：全氟烷烃乙基碘：THF的中重量比为2：0.5：100)，排料，将浆料送入过滤器，加压过滤，将滤饼放回到反应釜，加入酒精再高速分散，重复过滤和酒精清洗2次，将滤饼真空烘箱干燥，经测试粉体表面张力为22dyn/cm。
(2)升温至90℃，边搅拌边通入臭氧浓度0.5g/L的空气，并通入水蒸气，维持湿度为90％，保持3小时，然后通入90℃的空气，排除石墨烯粉体表面的水分含量至0.1％；
(3)在步骤1)得到边缘氧化石墨烯纳米片中加入PPG2000，重量比为1： 9，40℃下，在真空行星式搅拌机中，混合搅拌3小时，然后抽真空1小时，得到湿粉；
(3)将湿粉分批加入到三辊机，进行剪切分散，分散后的浆料石墨烯纳米片浆料的粒径约为30μm后，得到灰黑色粘稠体，
(5)向石墨烯纳米片多元醇浆料中加入PPG2000多元醇、改性MDI异氰酸酯、硅油Sibky TP3801、催化剂二月桂酸二丁基锡，其比例为20：100：21： 0.2:0.02，高速搅拌压缩空气发泡机头快速分散均匀；
(6)将上述混合料加入到50℃的模具中，硬化7分钟，得到石墨烯增强闭孔聚氨酯泡沫，泡沫密度为0.1cm3/g；
实施例2
(1)将横向尺寸为30微米，厚度为6nm的石墨烯纳米片置于不锈钢真空反应釜中，加入THF，高速搅拌30分钟，转速每分钟1500转以上，加入全氟烷烃乙基碘，持续搅拌，并升温至68℃，确保反应釜上端的冷却器有THF冷凝和回流，加入THF碱液，调整pH至12.5左右，反应2小时，(石墨烯：全氟烷烃乙基碘：THF的中重量比为2：1：100)，排料，将浆料送入过滤器，加压过滤，将滤饼放回到反应釜，加入酒精再高速分散，重复过滤和酒精清洗2 次，将滤饼真空烘箱干燥，得到粉体，经测试粉体表面张力为21dyn/cm
(2)将粉体加入不锈钢真空搅拌釜，升温至90℃，边搅拌边通入臭氧浓度1g/L的空气，并通入水蒸气，维持湿度为90％，保持3小时，然后通入90℃的空气，排除石墨烯粉体表面的水分含量至0.1％；
(3)在步骤1)得到边缘氧化石墨烯纳米片中加入PPG2000，重量比为1： 9，40℃下，在真空行星式搅拌机中，混合搅拌3小时，然后抽真空1小时，得到湿粉；
(4)将湿粉分批加入到三辊机，进行剪切分散，分散后的浆料石墨烯纳米片浆料的粒径约为20微米后，得到灰黑色粘稠体，
(5)向石墨烯纳米片多元醇浆料中加入PPG2000多元醇、改性MDI异氰酸酯、硅油Sibky TP3801、催化剂二月桂酸二丁基锡，其比例为50：100：21： 0.2:0.02，高速搅拌压缩空气发泡机头快速分散均匀；
(6)将上述混合料加入到50℃的模具中，硬化7分钟，得到石墨烯增强闭孔聚氨酯泡沫，泡沫密度为0.1cm3/g。
实施例3
(1)将横向尺寸为7微米，厚度为4nm的石墨烯纳米片置于不锈钢真空反应釜中，加入THF，高速搅拌30分钟，转速每分钟1500转以上，加入全氟烷烃乙基碘，持续搅拌，并升温至68℃，确保反应釜上端的冷却器有THF冷凝和回流，加入THF碱液，调整pH至12.5左右，反应2小时，(石墨烯：全氟烷烃乙基碘：THF的中重量比为2：1.5：100)，排料，将浆料送入过滤器，加压过滤，将滤饼放回到反应釜，加入酒精再高速分散，重复过滤和酒精清洗 2次，将滤饼真空烘箱干燥，得到粉体，经测试粉体表面张力为20dyn/cm
(2)升温至90℃，边搅拌边通入臭氧浓度0.8g/L的空气，并通入水蒸气，维持湿度为85％，保持3小时，然后通入90℃的空气，排除石墨烯粉体表面的水分含量至0.1％；
(3)在步骤1)得到边缘氧化石墨烯纳米片中加入PPG2000，重量比为1： 9，40℃下，在真空行星式搅拌机中，混合搅拌3小时，然后抽真空1小时，得到湿粉；
(4)将湿粉分批加入到三辊机，进行剪切分散，分散后的浆料石墨烯纳米片浆料的粒径约为7微米后，得到灰黑色粘稠体，
(5)向石墨烯纳米片多元醇浆料中加入PPG2000多元醇、改性MDI异氰酸酯、硅油Sibky TP3801、催化剂二月桂酸二丁基锡，其比例为60：100：21： 0.2:0.02，高速搅拌压缩空气发泡机头快速分散均匀；
(6)将上述混合料加入到50℃的模具中，硬化7分钟，得到石墨烯增强闭孔聚氨酯泡沫，泡沫密度为0.1cm3/g
将本发明的对比例及实施例1～3制得的聚氨酯泡沫进行性能测试
导热系数按照GB10294-2008进行测试；
导电率测试方法：试片尺寸100*100*5mm，使用数字电桥测量其导电率；
压缩强度按照ISO844进行测试；
拉伸强度、拉伸模量、断裂伸长率按照ISO527-2进行测试；
剪切强度、剪切模量按照DN532-94进行测试
Figure BDA0002908514280000131
如表中所示，实施例1与对比例1相比，加入改性的石墨烯纳米片，其在压缩强度、拉伸强度、剪切强度、剪切模量及导热系数上有明显提升，并且导电电阻大幅下降。实施例2、实施例3与对比例1相比，石墨烯纳米片的厚度及横向尺寸不同，并且氧含量发生变化，在石墨烯添加量增大的基础上，泡沫的压缩强度、剪切强度、剪切模量上有大幅度提升，有效提高了泡沫材料的比强度和比刚度，同时导热系数提高，电阻率大幅下降，实施例3与实施例2相比，其石墨烯纳米片粒径更小，比表面积更大，其提升的效果进一步提升，因此添加了改性石墨烯纳米片的聚氨酯硬质闭孔泡沫表现出优异的力学性能/导热导电性能，其有望使用在夹心复合材料、抗静电泡沫，电磁屏蔽泡沫等技术领域。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种制备高散热、高导电和高强度石墨烯聚氨酯硬质闭孔泡沫材料的方法，其特征在于：在泡沫中化学表面疏水改性石墨烯纳米片的重量含量超过第一预设比例，所述预设比例为1％～5％中的任一比例。
2.根据权利要求1所述的制备高散热、高导电和高强度石墨烯聚氨酯硬质闭孔泡沫材料的方法，其特征在于，所述化学表面疏水改性石墨烯纳米片的制备过程中将石墨烯纳米粉经过2次化学改性，在石墨烯表面形成一层低表面张力的官能团，臭氧氧化在其片状形状的边缘形成环氧、羧基、羟基中的至少一种官能团。
3.根据权利要求1所述的制备高散热、高导电和高强度石墨烯聚氨酯硬质闭孔泡沫材料的方法，其特征在于，所述化学表面疏水改性石墨烯纳米片的低张力官能团为烷基，所述烷基的链长超过6个碳；
所述化学表面疏水改性石墨烯纳米片的表面张力不超过22dyn/cm，比表面积范围为50～300m2/g,横向尺寸范围为2～100微米，厚度范围为2～20nm。
4.根据权利要求3所述的制备高散热、高导电和高强度石墨烯聚氨酯硬质闭孔泡沫材料的方法，其特征在于，所述化学表面疏水改性石墨烯纳米片的低张力官能团为非直链的烷基以增大石墨烯表面烷基官能团覆盖率；
或者所述化学表面疏水改性石墨烯纳米片的低张力官能团为带有氟官能团的烷基。
5.根据权利要求3所述的制备高散热、高导电和高强度石墨烯聚氨酯硬质闭孔泡沫材料的方法，其特征在于，所述化学表面疏水改性石墨烯纳米片的制备过程中，将表面氧化石墨烯经过酯化、醚化、胺化的化学反应将烷基接枝到表面氧化石墨烯的表面，表面氧化石墨烯的氧含量的重量百分比超过第二预设比例，所述第二预设比例范围为5％～8％中的任一比例。
6.根据权利要求5所述的制备高散热、高导电和高强度石墨烯聚氨酯硬质闭孔泡沫材料的方法，其特征在于，所述化学表面疏水改性石墨烯的化学改性官能团由全氟烷烃乙基碘在碱性环境下进行表面氧化石墨烯的醚化改性制成，其中，制成过程中的溶剂为四氢呋喃(THF)，反应配比为如下：
表面氧化石墨烯：全氟烷烃乙基碘：THF的中重量比为2～10：0.5～3：100，pH值控制在12以上，THF在回流温度下反应3～10小时，过滤后用酒精清洗2遍，干燥，全氟烷烃乙基碘的全氟烷烃的碳原子数大于预设值，预设值为4～8中的任一值。
7.根据权利要求1所述的制备高散热、高导电和高强石墨烯聚氨酯闭孔硬质泡沫材料的方法，其特征在于，该方法具体是将石墨烯纳米片多元醇浆料、多元醇、异氰酸酯、表面活性剂、催化剂使用高速搅拌压缩空气发泡机头快速搅拌和发泡均匀，然后倒入恒温模具中，40～50℃，发泡4～10分钟，得到成品；
制备过程中的聚氨酯原料包括多元醇、异氰酸酯、表面活性剂、催化剂，各原料比例为如下：
多元醇：固化剂:表面活性剂：催化剂的比例为100：20～140:0.1～1：0.01～0.1。
8.根据权利要求7所述的制备高散热、高导电和高强石墨烯聚氨酯闭孔硬质泡沫材料的方法，其特征在于，所述石墨烯纳米片多元醇浆料的制备方法包括以下步骤：
1)将石墨烯纳米片加入不锈钢反应釜中，加入THF，高速搅拌30分钟，转速每分钟1500转以上，加入全氟烷烃乙基碘，持续搅拌，并升温至68℃，确保反应釜上端的冷却器有THF冷凝和回流，加入THF碱液，调整pH至12.5左右，反应1到3个小时，排料，将浆料送入过滤器，加压过滤，将滤饼放回到反应釜，加入酒精再高速分散，重复过滤和酒精清洗2次，将滤饼真空烘箱干燥，得到干燥的表面改性石墨烯纳米片；
2)将干燥的表面改性石墨烯纳米片加入不锈钢真空螺带搅拌反应釜中，升温至80～100℃，边搅拌边通入臭氧浓度超过3％的空气或氧气，并通入水蒸气，维持湿度大于85％，并保持1～3个小时，然后通入空气，排除石墨烯粉体表面的水分，得到改性石墨烯纳米片；
3)在步骤(2)得到的改性石墨烯纳米片中加入多元醇，在25～100℃下，以真空型行星搅拌机或卧式粉体混合机搅拌为湿粉体；
4)将湿粉体通过三辊机进行分散，得到石墨烯纳米片多元醇浆料。
9.根据权利要求7所述制备高散热、高导电和高强度石墨烯聚氨酯硬质闭孔泡沫材料的方法，其特征在于：
所述多元醇包括：聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚缩醛多元醇中的一种或几种。
所述多元醇的平均官能度均大于2，多元醇的平均分子量Mw在180～2200之间，羟基值mgKOH/g在17～200之间。
10.根据权利要求7所述的制备高散热、高导电和高强度石墨烯聚氨酯硬质闭孔泡沫材料的方法，其特征在于：
制备过程中用到的发泡剂为空气，
用高速搅拌压缩空气发泡机头快速搅拌和发泡的过程中，根据搅拌机头的速率及空气流量大小控制泡沫的密度，根据搅拌机头的速率及表面活性剂种类及多少控制泡孔的大小，得到的泡沫为闭孔；
所述表面活性剂为聚醚改性硅油；
所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯中的一种或几种。
所述异氰酸酯为TDI、改性MDI、PAPI、XDI中的一种或几种。
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