CN113429582B - 一种氧化石墨烯接枝聚醚改性硅油的制备及其应用 - Google Patents

一种氧化石墨烯接枝聚醚改性硅油的制备及其应用 Download PDF

Info

Publication number
CN113429582B
CN113429582B CN202110922944.4A CN202110922944A CN113429582B CN 113429582 B CN113429582 B CN 113429582B CN 202110922944 A CN202110922944 A CN 202110922944A CN 113429582 B CN113429582 B CN 113429582B
Authority
CN
China
Prior art keywords
silicone oil
modified silicone
graphene oxide
polyether modified
preparation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110922944.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113429582A (zh
Inventor
郑玉婴
王利
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuzhou University
Original Assignee
Fuzhou University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuzhou University filed Critical Fuzhou University
Priority to CN202110922944.4A priority Critical patent/CN113429582B/zh
Publication of CN113429582A publication Critical patent/CN113429582A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113429582B publication Critical patent/CN113429582B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G83/00Macromolecular compounds not provided for in groups C08G2/00 - C08G81/00
    • C08G83/001Macromolecular compounds containing organic and inorganic sequences, e.g. organic polymers grafted onto silica
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/48Polyethers
    • C08G18/4804Two or more polyethers of different physical or chemical nature
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0014Use of organic additives
    • C08J9/0042Use of organic additives containing silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2110/00Foam properties
    • C08G2110/0083Foam properties prepared using water as the sole blowing agent
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2375/00Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
    • C08J2375/04Polyurethanes
    • C08J2375/08Polyurethanes from polyethers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明属于有机高分子合成技术领域,具体涉及一种氧化石墨烯接枝聚醚改性硅油的制备方法及其在慢回弹聚氨酯海绵上的应用,以自制的甲代烯丙醇基聚醚改性硅油作为基体,采用三氯氧磷对聚醚改性硅油进行磷化,并利用在氧化石墨烯上原位合成纳米FePt合金颗粒,表面改性后与磷化聚醚改性硅油进行接枝反应而成,并作为添加剂应用于慢回弹聚氨酯海绵。制得的海绵在保持传统慢回弹海绵性能的基础上,针对于现有技术应用方面,具备较好的高低温柔顺性、导热性能、磁学抗腐蚀性能及力学强度,相对于传统耐低温慢回弹聚氨酯海绵,性能有显著的提升,满足多功能需求。

Description

一种氧化石墨烯接枝聚醚改性硅油的制备及其应用
技术领域
本发明属于有机高分子合成技术领域,涉及一种聚氨酯高分子助剂的生产方法,具体涉及一种提升慢回弹聚氨酯海绵强度、耐低温性能、导热性能及磁学抗腐蚀性能的助剂制备及其应用。
背景技术
慢回弹聚氨酯海绵,是一种具有粘弹性的软质泡沫,由于其具有形状记忆功能又被称为记忆海绵。它是泡沫塑料中的一种特殊材料,具有“手印”特征,即当泡沫受到外力作用发生形变时,其应变滞后于应力的变化,所以当外界对其泡沫施加外力时并不是立刻回复,而是经过3~15秒后缓慢的回复到原来的形状,因此将这种特殊性的泡沫称为慢回弹泡沫也称为记忆泡沫。由于慢回弹聚氨酯泡沫具有很好的形状记忆特性,较强的能量吸收及减震抗震等性能,因而在缓冲材料领域得到了广泛的应用。
慢回弹聚氨酯海绵的制备主要成分是慢回弹聚醚多元醇和异氰酸酯,但加入的助剂也对海绵的性能产生极大的影响。其中可作为添加剂的聚醚改性硅油,在发泡过程中起着乳化、稳泡等作用。
由于氧化石墨烯具有独特的二维片层结构、优异的力学性能及热学性能,因此将其添加到高分子聚合物中后会对聚合物的性能产生重要的影响。
目前国内外慢回弹聚氨酯海绵普遍存在对温度较为敏感、力学性能较差等现象。慢回弹聚氨酯海绵受温度的影响较大时,会存在柔顺性、防油防水性差,高低温时硬度、回弹时间变化幅度大等问题,这就大大限制其应用范围。
随着科技进步和聚氨酯工业发展,人们对聚氨酯海绵材料的要求越来越苛刻,单一性能优越的材料并不能满足社会生产和发展要求,性能优异的综合型材料倍受青睐。在氧化石墨烯上原位生成纳米FePt合金颗粒,通过表面修饰,与聚醚改性硅油的可溶性大大加强,并使聚醚改性硅油兼具纳米FePt颗粒和石墨烯的优点,增强了其结构稳定性,作为慢回弹聚氨酯海绵的添加剂,不但具备了可观的力学强度,更可以提升海绵的高低温柔顺性、导热性能和磁学抗腐蚀性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种氧化石墨烯接枝聚醚改性硅油的制备及其应用,解决氧化石墨烯接枝聚醚改性硅油的制备方法,其次解决该聚醚改性硅油在慢回弹聚氨酯海绵中的应用,重点解决了慢回弹聚氨酯海绵的拉伸强度不足、耐压缩变形及高低温柔顺性等问题。
为实现上述技术目的的技术方案为:
一种氧化石墨烯接枝聚醚改性硅油的制备方法,包括如下步骤:
(1)磷化聚醚改性硅油p-PMSO的制备:
向带有可视窗恒压漏斗的不锈钢高压反应釜中加入16.69g甲基烯丙醇和 0.4g甲醇钠,氮气置换3次后,控制反应温度110℃,通过恒压漏斗连续加入 76.23g环氧丙烷和7.08g环氧乙烷的混合物,于可视窗中观察环氧烯烃混合物加入完毕后,降温至80℃,于恒压漏斗中依次加入0.835g85wt%磷酸水溶液、5 g去离子水,搅拌2小时后,升温至120℃,真空0.5小时除水及小分子,得到甲代烯丙醇基聚醚多元醇,产物置于干燥、阴暗处24小时,待用;
将50mL甲代烯丙醇基聚醚多元醇、7.5ppm的1wt%氯铂酸-异丙醇溶液依次加入装有冷凝管、滴液漏斗、氮气包的三口烧瓶中,于110℃磁子搅拌,连续加入10.75mL聚甲基氢硅氧烷(1h加完),反应2小时后,自然冷却,即得PMSO;
将1mmolPMSO溶于装有80mL无水四氢呋喃的250mL圆底烧瓶中,搅班30min,加入0.9mL三乙胺,0℃冰浴磁力搅拌1h后,加入0.6mL三氯氧磷,反应48h。加入40mL去离子水,搅拌30min后,用二氯甲烷提取溶液,硫酸钠干燥12h,过滤。于50℃真空干燥箱烘干24h,即得p-PMSO。
(2)FePt@GO的制备:
首先将0.5mmol乙酰丙酮铂、1.5mmol1,2-十六烷二醇及20mL二辛醚在烧杯中搅拌混合,油浴加热至100℃后,加入0.16mL油酸和0.17mL油胺,10min 后加入0.13mL五羰基铁,将混合液转移至样品舟中,于管式炉中加热至300℃。 1h后冷却至室温,转移至烧杯中,加入30mL乙醇,搅拌30min,用去离子水离心,于70℃鼓风干燥箱烘干12h,得到FePt合金纳米颗粒。
由改良的Hummers法制备氧化石墨烯(GO),取0.1g加入150mL甲苯、 50mL油胺OLA,并置于超声清洗机分散1h,离心,冻干,得OLA@GO;然后将10mg的FePt合金纳米颗粒、10mg的OLA@GO和20mL苄醚混合在三口烧瓶中,氮气保护下120℃磁子搅拌2h,自然冷却后,离心,冻干,得FePt@GO。
(3)氧化石墨烯接枝聚醚改性硅油p-PMSO-FePt@GO的制备:
将FePt@GO在氯仿中分散,然后将p-PMSO以9:1的质量比加入到合成的 FePt@GO的氯仿分散体中。在40℃下加热去除氯仿,即得p-PMSO-FePt@GO。
本发明还公开了一种氧化石墨烯接枝聚醚改性硅油在慢回弹聚氨酯海绵制备上的应用,采用上述制备方法制备氧化石墨烯接枝聚醚改性硅油,包括以下步骤:
(1)称取如下重量份数的原料:
由A组份和B组份制成,其中:
A组份由以下原料制成:
Figure RE-GDA0003215936600000031
B组份:
异氰酸酯40~65份。
(2)将A组份中慢回弹聚醚多元醇、基础聚醚多元醇、聚合物多元醇依次加入反应杯中,以1200r/min的转速均匀搅拌,边搅拌边依次加入A组份剩余原料;
(3)称取B组份异氰酸酯于另一反应杯中,将A组份的反应杯搅拌转速升至2500r/min,将B组份倒入装有A组份的反应杯中,搅拌6~7s体系发白后,倒入模具中发泡,自然熟化24h可脱模,72后可切割,即得产品。
其中,所述的慢回弹聚醚多元醇为美国亨斯迈集团生产的聚醚多元醇
Figure RE-GDA0003215936600000032
FF11834。
其中,所述的基础聚醚多元醇为聚丙二醇。
其中,所述的聚合物多元醇为白油POP。
其中,所述的胺类催化剂为33wt%三乙烯二胺的二丙二醇溶液A33。
其中,所述的锡类催化剂为二月桂酸二丁基锡T12。
其中,所述的表面活性剂为美国迈图公司生产的聚氨酯稳泡剂L-580。
其中,所述的发泡剂为去离子水。
其中,所述的异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯MDI。
本发明的有益效果是:
(1)本发明所述的氧化石墨烯接枝聚醚改性硅油的制备方法,首次通过采用在氧化石墨烯上原位生成纳米FePt颗粒,并对聚醚改性硅油端基进行磷化,进行表面修饰,将石墨烯与磷化聚醚改性硅油结合起来,得到产物结合了上述材料的性能。
(2)石墨烯材料虽然由于具备独特的结构,从而拥有较好的导热性能,但其与聚氨酯材料的相容性较差,界面热阻较大,添加量较多时才能起到高导热的功能,但添加过多时同样会降低海绵的力学性能,影响其应用前景。纳米FePt 合金拥有较为不错的导热性能,同时也具有磁性。在氧化石墨烯上原位生成纳米 FePt合金颗粒,此种材料具有磁性的同时具备优良的导热性能。由于纳米FePt 颗粒均匀分散在聚氨酯海绵内部,相互接触,构成导热网络,使材料的导热率大大增加;同时赋予了海绵磁学性质,提高海绵的抗腐蚀能力。
(3)经过合理的配方设计,制备的氧化石墨烯接枝聚醚改性硅油自身具有一定的开孔效应,在制备慢回弹聚氨酯海绵时可不使用开孔剂,并且使用去离子水作为发泡剂、MDI作为异氰酸酯体系时,经济环保。相对于CN107011507A,氧化石墨烯接枝聚醚改性硅油作为添加剂,用量较少,成本可大大降低,较适用于实际生产应用。
(4)由氧化石墨烯接枝聚醚改性硅油作为添加剂制备的慢回弹聚氨酯海绵在保持传统慢回弹海绵的性能,并具备较好的高低温柔顺性、力学强度,即不会出现低温硬度增加、回弹时间增加、海绵过硬变脆,高温硬度降低、回弹时间缩短、海绵过软开裂等现象。
附图说明
图1为自制聚醚改性硅油产品对比图。
图2为产品的红外光谱图。
图3为本发明的磁滞回线图。
具体实施方式
下面用具体实施例对本发明做进一步详细说明,但本发明不仅局限于以下具体实施例。
实施例1
本实施例所述的一种氧化石墨烯接枝聚醚改性硅油的制备及其在慢回弹聚氨酯海绵制备上的应用,包括如下步骤:
(1)磷化聚醚改性硅油p-PMSO的制备:
向带有可视窗恒压漏斗的不锈钢高压反应釜中加入16.69g甲基烯丙醇和 0.4g甲醇钠,氮气置换3次后,控制反应温度110℃,通过恒压漏斗连续加入76.23g环氧丙烷和7.08g环氧乙烷的混合物,于可视窗中观察环氧烯烃混合物加入完毕后,降温至80℃,于恒压漏斗中依次加入0.835g85%磷酸水溶液、5g 去离子水,搅拌2小时后,升温至120℃,真空0.5小时除水及小分子,得到甲代烯丙醇基聚醚多元醇,产物置于干燥、阴暗处24小时,待用;
将50mL甲代烯丙醇基聚醚多元醇、7.5ppm的1wt%氯铂酸-异丙醇溶液依次加入装有冷凝管、滴液漏斗、氮气包的三口烧瓶中,于110℃磁子搅拌,连续加入10.75mL聚甲基氢硅氧烷(1h加完),反应2小时后,自然冷却,即得PMSO;
将1mmolPMSO溶于装有80mL无水四氢呋喃的250mL圆底烧瓶中,搅班30min,加入0.9mL三乙胺,0℃冰浴磁力搅拌1h后,加入0.6mL三氯氧磷,反应48h。加入40mL去离子水,搅拌30min后,用二氯甲烷提取溶液,硫酸钠干燥12h,过滤。于50℃真空干燥箱烘干24h,即得p-PMSO。
(2)FePt@GO的制备:
首先将0.5mmol乙酰丙酮铂、1.5mmol1,2-十六烷二醇及20mL二辛醚在烧杯中搅拌混合,油浴加热至100℃后,加入0.16mL油酸和0.17mL油胺,10min 后加入0.13mL五羰基铁,将混合液转移至样品舟中,于管式炉中加热至300℃。 1h后冷却至室温,转移至烧杯中,加入30mL乙醇,搅拌30min,用去离子水离心,于70℃鼓风干燥箱烘干12h,得到FePt合金纳米颗粒。
由改良的Hummers法制备氧化石墨烯(GO),取0.1g加入150mL甲苯、 50mL油胺OLA,并置于超声清洗机分散1h,离心,冻干,得OLA@GO;然后将10mg的FePt合金纳米颗粒、10mg的OLA@GO和20mL苄醚混合在三口烧瓶中,氮气保护下120℃磁子搅拌2h,自然冷却后,离心,冻干,得FePt@GO。
(3)氧化石墨烯接枝聚醚改性硅油p-PMSO-FePt@GO的制备:
将FePt@GO在氯仿中分散,然后将p-PMSO以9:1的质量比加入到合成的 FePt@GO的氯仿分散体中。在40℃下加热去除氯仿,即得p-PMSO-FePt@GO。
(4)称取如下重量份数的原料:
由A组份和B组份制成,其中:
A组份由以下原料制成:
Figure RE-GDA0003215936600000061
B组份:
二苯基甲烷二异氰酸酯MDI62份。
将A组份中
Figure RE-GDA0003215936600000062
FF11834、聚丙二醇PPG、白油POP依次加入反应杯中,以1200r/min的转速均匀搅拌,边搅拌边依次加入A组份剩余原料;
称取B组份二苯基甲烷二异氰酸酯MDI于另一反应杯中,将A组份的反应杯搅拌转速升至2500r/min,将B组份倒入装有A组份的反应杯中,搅拌6~7s 体系发白后,倒入模具中发泡,自然熟化24h可脱模,72h后可切割,即得慢回弹聚氨酯海绵。
实施例2
本实施例所述的一种氧化石墨烯接枝聚醚改性硅油的制备及其在慢回弹聚氨酯海绵制备上的应用,包括如下步骤:
(1)磷化聚醚改性硅油p-PMSO的制备:同实施例1,
(2)FePt@GO的制备:同实施例1,
(3)氧化石墨烯接枝聚醚改性硅油p-PMSO-FePt@GO的制备:同实施例1,
(4)称取如下重量份数的原料:
由A组份和B组份制成,其中:
A组份由以下原料制成:
Figure RE-GDA0003215936600000071
B组份:
二苯基甲烷二异氰酸酯MDI62份。
将A组份中
Figure RE-GDA0003215936600000072
FF11834、聚丙二醇PPG、白油POP依次加入反应杯中,以1200r/min的转速均匀搅拌,边搅拌边依次加入A组份剩余原料;
称取B组份二苯基甲烷二异氰酸酯MDI于另一反应杯中,将A组份的反应杯搅拌转速升至2500r/min,将B组份倒入装有A组份的反应杯中,搅拌6~7s 体系发白后,倒入模具中发泡,自然熟化24h可脱模,72h后可切割,即得慢回弹聚氨酯海绵。
实施例3
本实施例所述的一种氧化石墨烯接枝聚醚改性硅油的制备及其在慢回弹聚氨酯海绵制备上的应用,包括如下步骤:
(1)磷化聚醚改性硅油p-PMSO的制备:同实施例1,
(2)FePt@GO的制备:同实施例1,
(3)氧化石墨烯接枝聚醚改性硅油p-PMSO-FePt@GO的制备:同实施例1,
(4)称取如下重量份数的原料:
由A组份和B组份制成,其中:
A组份由以下原料制成:
Figure RE-GDA0003215936600000081
B组份:
二苯基甲烷二异氰酸酯MDI62份。
将A组份中
Figure RE-GDA0003215936600000082
FF11834、聚丙二醇PPG、白油POP依次加入反应杯中,以1200r/min的转速均匀搅拌,边搅拌边依次加入A组份剩余原料;
称取B组份二苯基甲烷二异氰酸酯MDI于另一反应杯中,将A组份的反应杯搅拌转速升至2500r/min,将B组份倒入装有A组份的反应杯中,搅拌6~7s 体系发白后,倒入模具中发泡,自然熟化24h可脱模,72h后可切割,即得慢回弹聚氨酯海绵。
对比例1
本对比例所述的慢回弹聚氨酯海绵的制备,包括如下步骤:
(1)称取如下重量份数的原料:
由A组份和B组份制成,其中:
A组份由以下原料制成:
Figure RE-GDA0003215936600000083
Figure RE-GDA0003215936600000091
B组份:
二苯基甲烷二异氰酸酯MDI62份。
(2)将A组份中
Figure RE-GDA0003215936600000092
FF11834、聚丙二醇PPG、白油POP依次加入反应杯中,以1200r/min的转速均匀搅拌,边搅拌边依次加入A组份剩余原料;
(3)称取B组份二苯基甲烷二异氰酸酯MDI于另一反应杯中,将A组份的反应杯搅拌转速升至2500r/min,将B组份倒入装有A组份的反应杯中,搅拌 6~7s体系发白后,倒入模具中发泡,自然熟化24h可脱模,72h后可切割,即得慢回弹聚氨酯海绵。
对比例2
本对比例所述的聚醚改性硅油的制备及其在慢回弹聚氨酯海绵制备上的应用,包括如下步骤:
(1)聚醚改性硅油PMSO的制备:
向带有可视窗恒压漏斗的不锈钢高压反应釜中加入16.69g甲基烯丙醇和 0.4g甲醇钠,氮气置换3次后,控制反应温度110℃,通过恒压漏斗连续加入 76.23g环氧丙烷和7.08g环氧乙烷的混合物,于可视窗中观察环氧烯烃混合物加入完毕后,降温至80℃,于恒压漏斗中依次加入0.835g85wt%磷酸水溶液、5 g去离子水,搅拌2小时后,升温至120℃,真空0.5小时除水及小分子,得到甲代烯丙醇基聚醚多元醇,产物置于干燥、阴暗处24小时,待用;
将50mL甲代烯丙醇基聚醚多元醇、7.5ppm的1wt%氯铂酸-异丙醇溶液依次加入装有冷凝管、滴液漏斗、氮气包的三口烧瓶中,于110℃磁子搅拌,连续加入10.75mL聚甲基氢硅氧烷(1h加完),反应2小时后,自然冷却,即得PMSO;
(2)称取如下重量份数的原料:
由A组份和B组份制成,其中:
A组份由以下原料制成:
Figure RE-GDA0003215936600000093
Figure RE-GDA0003215936600000101
B组份:
二苯基甲烷二异氰酸酯MDI62份。
(2)将A组份中
Figure RE-GDA0003215936600000102
FF11834、聚丙二醇PPG、白油POP依次加入反应杯中,以1200r/min的转速均匀搅拌,边搅拌边依次加入A组份剩余原料;
(3)称取B组份二苯基甲烷二异氰酸酯MDI于另一反应杯中,将A组份的反应杯搅拌转速升至2500r/min,将B组份倒入装有A组份的反应杯中,搅拌 6~7s体系发白后,倒入模具中发泡,自然熟化24h可脱模,72h后可切割,即得慢回弹聚氨酯海绵。
对比例3
本对比例所述的一种KH-550@GO接枝聚醚改性硅油的制备及其在慢回弹聚氨酯海绵制备上的应用,包括如下步骤:
(1)甲代烯丙醇基聚醚多元醇的制备:同实施例1;
(2)KH-550@GO的制备:由改良的Hummers法制备氧化石墨烯(GO),取1g加入100mL无水乙醇并置于超声清洗机分散30min,另取10g的γ-氨丙基三乙氧基硅烷溶于100mL50%乙醇后将两部分混合超声1h后,60℃磁力搅拌2h,再升温至80℃搅拌1h,100℃搅拌30min,自然冷却后,减压抽滤,用无水丙酮洗涤至少三次,取出滤饼冻干,得KH-550@GO,待用;
(3)将步骤(1)所得的50mL甲代烯丙醇基聚醚多元醇、7.5ppm的1wt%氯铂酸-异丙醇溶液依次加入装有冷凝管、滴液漏斗、氮气包的三口烧瓶中,磁子搅拌,控制反应温度110℃,通过滴液漏斗连续加入10.75mL聚甲基氢硅氧烷 (1h加完),反应2小时后,降温至80℃,加入0.5gKH-550@GO,匀速搅拌的同时,加入1mL浓硫酸,反应5小时,反应结束后,真空2小时除水及小分子,即得KH-550@GO接枝聚醚改性硅油。
(4)称取如下重量份数的原料:
由A组份和B组份制成,其中:
A组份由以下原料制成:
Figure RE-GDA0003215936600000111
B组份:
二苯基甲烷二异氰酸酯MDI62份。
(2)将A组份中
Figure RE-GDA0003215936600000112
FF11834、聚丙二醇PPG、白油POP依次加入反应杯中,以1200r/min的转速均匀搅拌,边搅拌边依次加入A组份剩余原料;
(3)称取B组份二苯基甲烷二异氰酸酯MDI于另一反应杯中,将A组份的反应杯搅拌转速升至2500r/min,将B组份倒入装有A组份的反应杯中,搅拌 6~7s体系发白后,倒入模具中发泡,自然熟化24h可脱模,72h后可切割,即得慢回弹聚氨酯海绵。
表1慢回弹聚氨酯海绵成品性能检测:
Figure RE-GDA0003215936600000113
Figure RE-GDA0003215936600000121
表1数据表明:由氧化石墨烯接枝聚醚改性硅油作为添加剂(实施例1~3) 所制备的慢回弹聚氨酯海绵,根据GB/T24451-2020温湿度敏感指数测定方法测试各产品,当温度变化时(5℃和40℃),不但海绵硬度变化幅度甚微,即对温度不敏感,甚至于-5℃时硬度变化不明显。相对于对比例1中无添加硅油的慢回弹海绵硬度变化幅度较大,其耐低温性能有很大的提升;而且具备较为优秀的拉伸强度和压缩永久变形,即力学强度也有较大的提升。对比例2中无添加氧化石墨烯的硅油制得的海绵,可见提升耐低温性能时,无法保持力学强度的稳定。反观对比例3,KH-550@GO接枝聚醚改性硅油制得的慢回弹海绵虽然力学强度与耐低温性能有提升但并无本发明所述的实施例性能好,说明纳米FePt合金颗粒在结合氧化石墨烯和聚醚改性硅油时,同时起到改善力学性能的作用。参照导热系数测定值,实施例3中,导热系数相比于对比例1约提升了10倍,导热性能大大增强。综上所述,实施例具有较好的耐低温效果、导热性能和力学强度。
由图3可知:FePt的矫顽力为220.3G,饱和磁化强度为71.5emu/g,剩磁为9.1emu/g,表明FePt具有较好的顺磁性。FePt@GO的矫顽力为180.1G,饱和磁化强度为15.98emu/g,剩磁为2.2emu/g。实施例3(添加15份 p-PMSO-FePt@GO)的矫顽力为109.9G,饱和磁化强度为4.89emu/g,剩磁为 0.7emu/g,表明FePt@GO具有较好的顺磁性,应用于慢回弹聚氨酯海绵中可使海绵具有磁性,提升其抗腐蚀性能。

Claims (9)

1.一种氧化石墨烯接枝聚醚改性硅油的制备方法,其特征在于:以自制的聚醚改性硅油作为基体,三氯氧磷对聚醚改性硅油进行磷化,利用在氧化石墨烯上原位合成纳米FePt合金颗粒,表面修饰后与磷化聚醚改性硅油进行接枝反应而成获得所述氧化石墨烯接枝聚醚改性硅油;
所述在氧化石墨烯上原位合成纳米FePt合金颗粒——FePt@GO的具体制备为:
步骤SS1首先将0.5 mmol乙酰丙酮铂、1.5 mmol 1,2-十六烷二醇及20 mL二辛醚在烧杯中搅拌混合,油浴加热至100℃后,加入0.16 mL油酸和0.17 mL油胺,10 min后加入0.13mL五羰基铁,将混合液转移至样品舟中,于管式炉中加热至300℃;1 h后冷却至室温,转移至烧杯中,加入30 mL乙醇,搅拌30 min,用去离子水离心,于70℃鼓风干燥箱烘干12 h,得到FePt合金纳米颗粒;
步骤SS2由改良的Hummers法制备氧化石墨烯GO,取0.1 g加入150 mL甲苯、50 mL油胺OLA,并置于超声清洗机分散1 h,离心,冻干,得OLA@GO;然后将10 mg的FePt合金纳米颗粒、10 mg的OLA@GO和20 mL苄醚混合在三口烧瓶中,氮气保护反应,自然冷却后,离心,冻干,得FePt@GO。
2.根据权利要求1所述的一种氧化石墨烯接枝聚醚改性硅油的制备方法,其特征在于:步骤SS2所述氮气保护反应下具体为120℃磁子搅拌2 h。
3.根据权利要求1所述的一种氧化石墨烯接枝聚醚改性硅油的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:所述磷化聚醚改性硅油p-PMSO的制备方法为:
步骤S1向带有可视窗恒压漏斗的不锈钢高压反应釜中加入16.69 g 甲基烯丙醇和0.4g甲醇钠,氮气置换3次后,控制反应温度110℃,通过恒压漏斗连续加入76.23 g环氧丙烷和7.08 g环氧乙烷的混合物,于可视窗中观察环氧烯烃混合物加入完毕后,降温到一定温度,于恒压漏斗中依次加入0.835 g 85wt%磷酸水溶液、5 g去离子水,搅拌2小时后,再次升温,真空0.5小时除水及小分子,得到甲代烯丙醇基聚醚多元醇,产物置于干燥、阴暗处24小时,待用;
步骤S2将50 mL甲代烯丙醇基聚醚多元醇、7.5 ppm的1wt%氯铂酸-异丙醇溶液依次加入装有冷凝管、滴液漏斗、氮气包的三口烧瓶中,于110℃磁子搅拌,1 h内连续加入10.75mL聚甲基氢硅氧烷,反应,自然冷却,即得PMSO;
步骤S3将1 mmol PMSO溶于装有80 mL无水四氢呋喃的250 mL圆底烧瓶中,搅拌30min,加入0.9 mL三乙胺,0℃冰浴磁力搅拌1 h后,加入0.6 mL三氯氧磷,反应48 h;加入40mL去离子水,搅拌30 min后,用二氯甲烷提取溶液,硫酸钠干燥12 h,过滤;真空干燥,即得p-PMSO。
4.根据权利要求3所述的一种氧化石墨烯接枝聚醚改性硅油的制备方法,其特征在于:步骤S1所述降温具体降至80℃;所述再次升温具体为升温至120℃。
5.根据权利要求3所述的一种氧化石墨烯接枝聚醚改性硅油的制备方法,其特征在于:步骤S2所述反应的时间为2小时。
6.根据权利要求3所述的一种氧化石墨烯接枝聚醚改性硅油的制备方法,其特征在于:步骤S3所述真空干燥具体为50℃真空干燥箱烘干24 h。
7.根据权利要求1所述的一种氧化石墨烯接枝聚醚改性硅油的制备方法,其特征在于:在氧化石墨烯上原位合成纳米FePt合金颗粒FePt@GO,将其在氯仿中分散,然后将磷化聚醚改性硅油p-PMSO以9:1的质量比加入到合成的FePt@GO的氯仿分散体中;在40℃下加热去除氯仿,即得氧化石墨烯接枝聚醚改性硅油p-PMSO-FePt@GO。
8.一种如权利要求1-7任一项所述方法制备获得的氧化石墨烯接枝聚醚改性硅油。
9.一种如权利要求8所述的氧化石墨烯接枝聚醚改性硅油作为添加剂在慢回弹聚氨酯海绵上的应用。
CN202110922944.4A 2021-08-12 2021-08-12 一种氧化石墨烯接枝聚醚改性硅油的制备及其应用 Active CN113429582B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110922944.4A CN113429582B (zh) 2021-08-12 2021-08-12 一种氧化石墨烯接枝聚醚改性硅油的制备及其应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110922944.4A CN113429582B (zh) 2021-08-12 2021-08-12 一种氧化石墨烯接枝聚醚改性硅油的制备及其应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113429582A CN113429582A (zh) 2021-09-24
CN113429582B true CN113429582B (zh) 2023-01-10

Family

ID=77797570

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110922944.4A Active CN113429582B (zh) 2021-08-12 2021-08-12 一种氧化石墨烯接枝聚醚改性硅油的制备及其应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113429582B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115260709B (zh) * 2022-07-31 2023-09-22 浙江高乐高分子材料有限公司 一种耐低温耐冲击pet改性材料及其制备方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2365491A1 (de) * 2010-03-08 2011-09-14 GT Elektrotechnische Produkte GmbH Elektroisolierstoffe mit feldstärkeabhängigem Durchgangswiderstand
CN102728389B (zh) * 2012-06-29 2014-08-13 武汉理工大学 一种FePt/石墨烯复合纳米材料的制备方法
CN105524246B (zh) * 2016-01-13 2017-12-22 中南民族大学 无卤阻燃生物基聚氨酯硬质泡沫塑料及其制备方法
CN108239253B (zh) * 2016-12-23 2020-08-11 北京赛特石墨烯科技有限公司 一种石墨烯聚氨酯海绵及其制备方法与应用
CN108569692A (zh) * 2017-03-10 2018-09-25 中国石油化工股份有限公司 改性石墨烯及其制备方法以及聚氨酯泡沫材料及其制备方法和应用
US11312630B2 (en) * 2018-02-08 2022-04-26 Tunghsu Technology Group Co., Ltd. Modification method for graphene, modified graphene, and composition containing graphene
CN111378090A (zh) * 2019-01-01 2020-07-07 翁秋梅 一种杂化作用动态聚合物

Also Published As

Publication number Publication date
CN113429582A (zh) 2021-09-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101091860B1 (ko) 영구적 소수성을 갖는 에어로겔의 제조 방법 및 이로부터 제조된 영구적 소수성을 갖는 에어로겔
KR101434273B1 (ko) 표면개질된 실리카겔의 제조 방법
CN113429582B (zh) 一种氧化石墨烯接枝聚醚改性硅油的制备及其应用
CN110054429B (zh) 一种基于腐植酸基聚醚单体的聚羧酸减水剂及其制备方法
CN108328621B (zh) 一种超低密度二氧化硅纳米管气凝胶材料的制备方法
CN109880294B (zh) 一种单宁酸改性氧化石墨烯的环氧纳米复合材料
CN109133072B (zh) 一种以铁尾矿为原料超快速制备疏水二氧化硅气凝胶的方法
CN102408658A (zh) 石墨烯改性聚甲基丙烯酸甲酯复合物及其制备方法
CN108191433B (zh) 一种改性氮化硅及含有改性氮化硅的粉体制备方法和用途
CN104693426A (zh) 一种乳酸原位聚合改性纳米纤维素及其制备方法
CN113603861B (zh) 抗静电耐低温慢回弹聚氨酯海绵材料及其制备方法
CN116462509B (zh) 一种光伏用等静压石墨及其制备方法和应用
CN108586807B (zh) 一种阻燃功能化石墨烯及其制备和应用
CN115124757A (zh) 高效除铬的纤维素基气凝胶小球及其制备方法、应用
CN111440330A (zh) 一种高导电的石墨烯原位接枝聚氨酯材料及其制法
CN109320759B (zh) 一种稳定3d超疏水阻燃泡沫的制备方法
CN110724308A (zh) 一种超疏水磁性混合物及其制备方法和应用
CN110668450B (zh) 一种高分散性纳米二氧化硅及其制备方法
CN108929072B (zh) 一种从铁尾矿制备氧化铁及纳米复合隔热保温材料的方法
CN102875139B (zh) 一种纳米凹凸棒土/纳米铁氧体复合材料及其制备方法
KR100924782B1 (ko) 영구적인 소수성을 갖는 고투광성 입상형 에어로겔제조방법 및 이로부터 제조된 입상형 에어로겔
CN103102467B (zh) 无卤阻燃聚氨酯-笼形倍半硅氧烷纳米复合材料的制备方法
CN109852195A (zh) 一种防静电涂料的制备方法
CN115745014A (zh) 一种纳米级高致密性四氧化三钴颗粒及其制备方法
Xie et al. Synthesis and characterization of reactive polyhedral oligomeric silsesquioxanes (R-POSS) containing multi-N-methylol groups

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant