CN114058322A - 石墨炔分散液、双组分聚氨酯胶及其制备方法 - Google Patents

石墨炔分散液、双组分聚氨酯胶及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于胶粘剂技术领域,公开了一种石墨炔分散液、双组分聚氨酯胶以及其制备方法。本发明中石墨炔分散液由石墨炔粉末和聚氨酯分散剂制备而成。本发明中的双组分聚氨酯胶A组分包括聚氨酯预聚体、助剂和石墨炔分散液。本发明中的双组分聚氨酯胶B组分包含多元醇、催化剂和石墨炔分散液。本发明中的双组分聚氨酯胶具有较好的抗紫外耐候性以及固化过程中气泡抑制性能,在高端工业领域具有潜在的应用价值。

Description

石墨炔分散液、双组分聚氨酯胶及其制备方法
技术领域
本发明属于胶粘剂技术领域,具体涉及一种石墨炔分散液、双组分聚氨酯胶及其制备方法。
背景技术
聚氨酯胶因其优异性能而被广泛使用,然而聚氨酯胶也存在先天的缺陷。聚氨酯胶相比硅胶耐候性较差,受紫外光照射易老化。同时,异氰酸固化剂中的异氰酸酯基团反应活性高,易与空气中的湿气反应产生CO2使得胶体中生成气孔从而导致胶体力学性能下降,严重时甚至会导致胶体防水或粘接性能失效。
不同于石墨烯材料,石墨炔含有sp杂化碳形成的具有大量碳碳三键的高共轭线性结构以及丰富的电子排布特性。此微观结构导致石墨炔具有大共轭体系、杂原子掺杂位点多、优良的化学稳定性等优点,使石墨炔材料具有多种性能优势。现已被证明,石墨炔具有突出的紫外非线性特性,可抵挡高强度紫外光照射,同时石墨炔的炔键位置对于CO2具有很高的吸附亲和能,三维多孔石墨炔可作为CO2很好的吸附材料。石墨炔的上述两优点可以弥补聚氨酯胶的劣势,但是石墨炔也存在结构与聚氨酯体系相容性差而难以提高添加量的不足。
综上所述,开发出适用于石墨炔添加的聚氨酯材料体系对于提高石墨炔的应用具有重大意义。
发明内容
基于此,本发明的目的之一提供了一种适用于聚氨酯胶体系分散的石墨炔分散液,该石墨炔分散液与聚氨酯体系相容性较好。
实现上述目的的技术方案包括如下。
一种石墨炔分散液,其由石墨炔粉末和聚氨酯分散剂制备而成,所述聚氨酯分散剂由二至三官能度的异氰酸酯与端羟基聚丁二烯以及作为封端剂的4-戊炔-1-醇制备而成的含炔基封端的聚氨酯分散剂;所述石墨炔分散液中石墨炔质量分数为10-60%。
本发明另一目的在于提供一种含有石墨炔的双组分聚氨酯胶。
上述目的通过下述方案实现。
一种双组分聚氨酯胶,包括聚氨酯胶A组分和聚氨酯胶B组分;
所述聚氨酯胶A组分由以下重量份原料制备而成:
聚氨酯预聚体 100份
上述石墨炔分散液 10~200份
助剂 1~4份
所述的聚氨酯预聚体由二至三官能度的异氰酸酯与聚醚多元醇为反应物,以2,4-己二炔-1,6-二醇作为扩链剂制备而成;
所述聚氨酯胶B组分由以下重量份原料制备而成:
Figure BDA0003370593890000021
所述多元醇可为聚醚多元醇、聚酯多元醇、植物类多元醇、聚丁二烯多元醇等一种或多种混合,粘度在1000~20000mPa.s(23℃);
使用时将聚氨酯胶A组分和聚氨酯胶B组分以质量比为1-4:1混合。
本发明的另一目的是提供上述双组分聚氨酯胶的制备方法。
包括以下技术方案。
所述双组分聚氨酯胶的制备方法,包括以下步骤:
将所述聚氨酯预聚体、助剂与上述石墨炔分散液在20~40℃真空搅拌,制备0.5~4小时;得到聚氨酯胶A组分;
将多元醇、催化剂、助剂与上述石墨炔分散液在20~120℃真空搅拌,制备1~5小时,得到聚氨酯胶B组分。
本发明相对于现有技术,具有如下的优点及有益效果:
(1)本发明所述石墨炔分散液中,利用合成反应在聚氨酯分子链接上碳碳三键和碳碳双键制备的分散液可提高聚氨酯分散液与石墨炔的相容性从而提高分散效果。此石墨炔分散液的制备避免了石墨炔直接添加进聚氨酯胶产生颗粒大范围团聚的现象,提高了石墨炔的分散效果同时减低体系粘度。
(2)相较于传统的聚氨酯预聚体,本发明制备的聚氨酯预聚体分子链含有碳碳三键,可以通过与石墨炔的大量碳碳三键起到分子间的共轭作用,提高聚氨酯树脂与石墨炔的相容性。
(3)添加本发明所述石墨炔分散液的所述双组分聚氨酯胶可以有效抑制气泡产生,同时在耐候性(可阻隔高强度的紫外光照射)方面有明显提高。
具体实施方式
下面通过具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了,所述实施例仅仅是帮助理解本发明,不应视为对本发明的具体限制。
除非另有定义,本发明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,不用于限制本发明。
本发明的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤的过程、方法、装置、产品或设备没有限定于已列出的步骤或模块,而是可选地还包括没有列出的步骤,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤。
在本发明中提及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本发明的一个方面,涉及一种石墨炔分散液,其由石墨炔粉末和聚氨酯分散剂制备而成,所述聚氨酯分散剂由二官能度的异氰酸酯与端羟基聚丁二烯以及作为封端剂的4-戊炔-1-醇制备而成的含炔基封端的聚氨酯分散剂;所述石墨炔分散液中石墨炔质量分数为10-60%。
在其中一些实施例中,所述石墨炔分散液中石墨炔质量分数为40-60%,进一步优选为45-55%。
在其中一些实施例中,其中石墨炔粉末是通过机械化学法制备而得,该方法简单易行。
在其中一些实施例中,所述二至三官能度的异氰酸酯为聚合MDI(4,4`-diphenylmethane diisocyanate)、纯MDI(二苯基甲烷二异氰酸酯)、或液化MDI,其分子量为245-255。
在其中一些实施例中,液化MDI与端羟基聚丁二烯多元醇的用量比为100~110:10质量份。
在其中一些实施例中,所述聚氨酯分散剂的粘度为100~10000mPa.s,优选为1000-2000mPa.s。
在其中一些实施例中,所述端羟基聚丁二烯的分子量为1000-5000,优选为1500-2500。
在其中一些实施例中,所述石墨炔分散液的粘度为5000-15000m.Pa.s,更优选为8000-10000mPa.s。
本发明的一些实施例中,涉及到一种含有石墨炔的双组分聚氨酯胶,其包括聚氨酯胶A组分和聚氨酯胶B组分,使用时将聚氨酯胶A组分和聚氨酯胶B组分以质量比为1-4:1混合;
所述聚氨酯胶A组分由以下重量份原料制备而成:
聚氨酯预聚体 100份
上述石墨炔分散液 10~200份
助剂 1~4份
所述的聚氨酯预聚体由二至三二官能度的异氰酸酯与聚醚多元醇为反应物,以2,4-己二炔-1,6-二醇作为扩链剂制备而成。
在其中一些实施例中,由聚氨酯胶A组分和氨酯胶B组分以质量比为1-2:1混合。更优选为1:1。
所述二至三官能度的异氰酸酯为聚合MDI(4,4`-diphenylmethanediisocyanate)、纯MDI(二苯基甲烷二异氰酸酯)、或液化MDI,其分子量为245-255。
所述聚氨酯预聚体与石墨炔分散液中的石墨炔有很好的相容性,所述聚氨酯胶A组分和/或B组分粘度分别独立在20000~250000mPa.s(23℃),优选为50000-200000mPa.s。
在其中一些实施例中,所述双组分聚氨酯胶的粘度为20000~200000mPa.s(23℃),在一些优选的实施例中,其粘度为50000-160000mPa.s。
在其中一些实施例中,所述上述石墨炔分散液优选为50-150份,更优选为100±5份。
在其中一些实施例中,所述聚氨酯预聚体制备中,所述二至三官能度的异氰酸酯为聚合MDI、纯MDI、和液化MDI的混合物。
在其中一些实施例中,所述二至三官能度的异氰酸酯、所述聚醚多元醇和2,4-己二炔-1,6-二醇的用量比为100:30-50:3-6重量份。
在其中一些实施例中,所述聚氨酯预聚体的粘度为20000-30000mPa.s(23℃)。
聚氨酯胶A组分中所述助剂为触变剂、防尘剂、抗氧化剂或除水剂的一种或多种混合。
在其中一些优选的实施例中,所述触变剂为气相白炭黑;所述防尘剂为毕克化学byk-D410;所述除水剂为噁唑烷。
所述聚氨酯胶B组分由以下重量份原料制备而成:
Figure BDA0003370593890000061
所述多元醇可为聚醚多元醇、聚酯多元醇、植物类多元醇、聚丁二烯多元醇等一种或多种混合,粘度在1000~20000mPa.s(23℃)。
在其中一些实施例中,所述催化剂可以是有机锡类催化剂如辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡等,或者是叔胺类催化剂如三亚乙基二按、三乙醇胺等。催化剂的添加量是多元醇总质量的0.01~0.1%,优选为0.04~0.0.06%。
在其中一些实施例中,所述的石墨炔分散液中石墨炔质量分数为5-80%,粘度在2000-100000m.Pa.s(23℃)。所述石墨炔分散液总添加量占多元醇的100%~200%,优选为50%~150%。
在其中一些实施例中,所述助剂为触变剂、防尘剂、抗氧化剂或除水剂的一种或多种混合,总添加量占多元醇的0.1%~1%,进一步优选为0.4%~0.6%。
本发明一些实施例中,涉及到所述双组分聚氨酯胶的制备方法,包括以下步骤:
将所述聚氨酯预聚体、助剂与上述石墨炔分散液在20~40℃真空搅拌,制备0.5~4小时;得到聚氨酯胶A组分;
将多元醇、催化剂、助剂与上述石墨炔分散液在20~120℃真空搅拌,制备1~5小时,得到聚氨酯胶B组分;
使用时,将所述聚氨酯胶A组分与所述聚氨酯胶B组分混合,即得。
以下实施例中所涉及的份数均指质量份数。
以下实施例中所用试剂均可常规获得。
实施例1:石墨炔分散液的制备
步骤1:制备聚氨酯分散剂:按照重量份,将100份的万华化学型号100LL的液化MDI(MDI分子量在250)和克雷威利HSC公司(CRAY VALLEY)的10份端羟基聚丁二烯多元醇(分子量2000),和0.05份二月桂酸二丁基锡投入反应釜中,在80℃下真空搅拌反应3小时。之后加入48份4-戊炔-1-醇,25℃下搅拌6小时。得到无色液体避光保存。所得液体(聚氨酯分散剂)在23℃下粘度在1000-2000mPa.s。
产物红外谱图特征峰如下:在3300cm-1为N-H以及炔基上碳氢键的吸收峰,3020cm-1为聚丁二烯中双键周围碳氢的吸收峰,2120cm-1为炔基碳碳三键的吸收峰,1672cm-1为聚丁二烯中C=C的吸收峰,1716cm-1为酰胺中C=O的吸收峰,1540cm-1为酰胺中N-H面内弯曲振动峰和C-N的伸缩峰,1236cm-1为酰胺的吸收峰。需要指出的是在2280-2230cm-1区间内NCO基团的特征吸收峰没出现,说明NCO反应完全。
步骤2:制备石墨炔分散液:
2.1)称取50份研磨处理后的碳化钙、35份六溴苯、少量无水乙醇和多个研磨球加入到球磨罐中,密封后在转速机中进行研磨反应。产物进行烘烤后放入氩气保护的煅烧炉中进行煅烧。2-3小时后煅烧产物先后进行稀硝酸、去离子水的清洗。清洗完的样品进行烘烤去除水分可得黑色粉末石墨炔。
2.2)然后将上述石墨炔加入到步骤1的无色液体(聚氨酯分散剂)中进行快速搅拌1小时可得石墨炔分散液(石墨炔的质量分数为50%)。石墨炔分散液在23℃下粘度在8000-10000mPa.s。
实施例2:聚氨酯预聚体的制备
称取100份的万华化学型号100LL的液化MDI、40份PPG-1000聚醚多元醇(山东蓝星东大化工有限责任公司;分子量为1000)、5份2,4-己二炔-1,6-二醇和0.02份二月桂酸二丁基锡投入反应釜中,在80℃下真空搅拌反应3小时。淡黄色粘稠液体在23℃下粘度在20000-30000mPa.s。
实施例3:含分散液的双组分聚氨酯胶I的制备
A组分:称取100份的实施例2制备的聚氨酯预聚体、50份实施例1中制备的含石墨炔的聚氨酯分散液和2份卡博特的LM-150气相白炭黑,1份安乡艾利特化工有限公司ALT202型号噁唑烷到行星机中,在25℃真空搅拌2小时。
B组分:取60份巴斯夫产sovermol 760型号的多元醇(聚醚支链多元醇,粘度在2000-4000mPa.s,以下相同),30份斯泰潘产的PD56型号聚酯多元醇,10份克雷威利碳烃化学品公司Ricon 130型号端羟基聚丁二烯多元醇,0.01份二月桂酸二丁基锡催化剂,50份实施例1中制备的含石墨炔的石墨炔分散液和0.5份毕克化学公司BYK-d410型号防尘剂,行星机真空100℃搅拌2小时后降至常温。
将A组分与B组分的按照配比1:1混合得双组分聚氨酯胶。
实施例4:含分散液的双组分聚氨酯胶II的制备
A组分:称取100份的实施例2制备的聚氨酯预聚体、100份实施例1中制备的含石墨炔的石墨炔分散液聚氨酯分散液和2份卡博特的LM-150气相白炭黑,1份安乡艾利特化工有限公司ALT 202型号噁唑烷到行星机中,在25℃真空搅拌2小时。
B组分:取60份巴斯夫产sovermol 760型号的多元醇,30份斯泰潘产的PD56型号聚酯多元醇,10份克雷威利碳烃化学品公司Ricon 130型号端羟基聚丁二烯多元醇,0.01份二月桂酸二丁基锡催化剂,100份实施例1中制备的含石墨炔的石墨炔分散液和0.5份毕克化学公司BYK-d410型号防尘剂,行星机真空100℃搅拌2小时后降至常温。
将A组分与B组分的按照配比1:1混合。
实施例5:含分散液的双组分聚氨酯胶III的制备
A组分:称取100份的实施例2制备的聚氨酯预聚体、150份实施例1中制备的含石墨炔的石墨炔分散液和2份卡博特的LM-150气相白炭黑,1份安乡艾利特化工有限公司ALT202型号噁唑烷到行星机中,在25℃真空搅拌2小时。
B组分:取60份巴斯夫产sovermol 760型号的多元醇,30份斯泰潘产的PD56型号聚酯多元醇,10份克雷威利碳烃化学品公司Ricon 130型号端羟基聚丁二烯多元醇,0.01份二月桂酸二丁基锡催化剂,150份实施例1中制备的含石墨炔的石墨炔分散液和0.5份毕克化学公司BYK-d410型号防尘剂,行星机真空100℃搅拌2小时后降至常温。
将A组分与B组分的按照配比1:1混合。
实施例6:含分散液的双组分聚氨酯胶IV的制备
A组分:称取100份的实施例2制备的聚氨酯预聚体、200份实施例1中制备的含石墨炔的石墨炔分散液和2份卡博特的LM-150气相白炭黑,1份安乡艾利特化工有限公司ALT202型号噁唑烷到行星机中,在25℃真空搅拌2小时。
B组分:取60份巴斯夫产sovermol 760型号的多元醇,30份斯泰潘产的PD56型号聚酯多元醇,10份克雷威利碳烃化学品公司Ricon 130型号端羟基聚丁二烯多元醇,0.01份二月桂酸二丁基锡催化剂,200份实施例1中制备的含石墨炔的石墨炔分散液和0.5份毕克化学公司BYK-d410型号防尘剂,行星机真空100℃搅拌2小时后降至常温。
将A组分与B组分的按照配比1:1混合。
对比例1:含石墨炔的双组分聚氨酯胶V的制备
A组分:称取100份的实施例2制备的聚氨酯预聚体、100份实施例1步骤2中不添加聚氨酯分散液的石墨炔粉末和2份卡博特的LM-150气相白炭黑,1份安乡艾利特化工有限公司ALT 202型号噁唑烷到行星机中,在25℃真空搅拌2小时。
B组分:取60份巴斯夫产sovermol 760型号的多元醇,30份斯泰潘产的PD56型号聚酯多元醇,10份克雷威利碳烃化学品公司Ricon 130型号端羟基聚丁二烯多元醇,0.01份二月桂酸二丁基锡催化剂,100份实施例1步骤2中不添加聚氨酯分散液的石墨炔粉末和0.5份毕克化学公司BYK-d410型号防尘剂,行星机真空100℃搅拌2小时后降至常温。
将A组分与B组分的按照配比1:1混合。
对比例2:含石墨炔的双组分聚氨酯胶VI的制备
A组分:称取100份的韩国锦湖产的LL型号常规碳化二亚胺改性的液化MDI、100份实施例1步骤2中不添加聚氨酯分散液的石墨炔粉末和2份卡博特的LM-150气相白炭黑,1份安乡艾利特化工有限公司ALT 202型号噁唑烷到行星机中,在25℃真空搅拌2小时。
B组分:取60份巴斯夫产sovermol 760型号的多元醇,30份斯泰潘产的PD56型号聚酯多元醇,10份克雷威利碳烃化学品公司Ricon 130型号端羟基聚丁二烯多元醇,0.01份二月桂酸二丁基锡催化剂,100份实施例1步骤2中不添加聚氨酯分散液的石墨炔粉末和0.5份毕克化学公司BYK-d410型号防尘剂,行星机真空100℃搅拌2小时后降至常温。
将A组分与B组分的按照配比1:1混合。
对比例3:不含石墨炔的双组分聚氨酯胶VII的制备
A组分:称取100份的实施例2制备的聚氨酯预聚体、100份炭黑和2份卡博特的LM-150气相白炭黑,1份安乡艾利特化工有限公司ALT 202型号噁唑烷到行星机中,在25℃真空搅拌2小时。
B组分:取60份巴斯夫产sovermol 760型号的多元醇,30份斯泰潘产的PD56型号聚酯多元醇,10份克雷威利碳烃化学品公司Ricon 130型号端羟基聚丁二烯多元醇,0.01份二月桂酸二丁基锡催化剂,100份炭黑和0.5份毕克化学公司BYK-d410型号防尘剂,行星机真空100℃搅拌2小时后降至常温。
将A组分与B组分的按照配比1:1混合。
实施例7
我们将上述实施例和对比例的聚氨酯胶按照《GB/T 2794-2013胶粘剂粘度的测定单圆筒旋转黏度计法》标准进行了粘度测试,其测试结果如下:
表7.1
样品 A组分粘度/m.Pa.s B组分粘度/m.Pa.s 混合后粘度/m.Pa.s
实施例3 42700 48100 45000
实施例4 78300 113000 98000
实施例5 132100 184200 153000
实施例6 191000 242700 198000
对比例1 423900 597500 436500
对比例2 678100 597300 651200
对比例3 103600 125300 112100
通过对上述实施例和对比例进行各组分和混合粘度的测试,我们可以知道随着石墨炔分散液的添加量增加,聚氨酯胶的各组分以及混合粘度也会升高。而通过实施例4和对比例1、对比例2的对比,可知单纯添加石墨炔而不使用分散液的方式,会导致粘度的急剧上升,因此,聚氨酯分散液具有明显降低石墨缺与聚氨酯体系整体粘度的作用。对比例2未使用本发明制备的聚氨酯预聚体,而使用了市场上常规的碳化二亚胺改性的液化MDI,虽然液化MDI粘度比本发明制备的聚氨酯预聚体粘度低很多(韩国锦湖LL的液化MDI粘度为50-100m.Pa.s),但是由于石墨炔的三维多孔结构极易吸附小分子液体,因此,制备的A、B组分粘度仍然比对比例2的对应的组分粘度高。而既添加了聚氨酯分散液又添加了本发明制备的聚氨酯预聚体的双组分聚氨酯胶粘度呈现明显优势。而实施例4与只添加相同质量分数炭黑的对比例3对比,粘度稍微高一点,这是由于炭黑是二维片层的石墨,吸附效果没有石墨炔好,因此添加普通炭黑的聚氨酯胶粘度会偏小。
除此之外,我们还测试了实施例以及对比例在固化后的样品放置在自然光下6个月的力学强度以及80℃,60%RH相对湿度的固化环境3小时的胶体发泡情况。其中我们通过制备哑铃型样式以及PC/PC剪切拉伸样品的力学强度变化来评估胶体耐候性和胶体固化发泡情况。具体方法如下:
粘接力测试标准:GB 7124-2008胶粘剂拉伸剪切强度的测定(刚性材料对刚性材料)。
胶体拉伸测试标准:GB/T 1040.2-2006塑料拉伸性能的测定第2部分:模塑和挤塑塑料的试验。
测试结果如下所示:
表7.2
Figure BDA0003370593890000131
通过实施例3-6可知,添加了石墨炔分散液的胶体在自然光照射下无论是与PC的粘接强度还是胶体自身的强度均未发生明显改变,力学强度依然优异,特别是实施例4,自然光照射后剪切强度衰减强度低,综合性能最好。而实施例2与对比例1、对比例2的对比可知,未添加聚氨酯分散液但添加了石墨炔的样品在力学性能方面有所下降,这是由于未添加聚氨酯分散液的石墨炔与聚氨酯胶体本身相容性比不上添加了聚氨酯分散液的聚氨酯胶。而对比例1的力学强度比对比例2高的原因在于制备的聚氨酯预聚体比韩国锦湖LL的液化MDI的对于石墨炔的相容性要好,在胶体里面的相分离程度相对低一些从而力学强度有所增加。而和实施例3-6一样,对比例1和对比例2的胶体耐自然光老化依然比较好,衰减程度低,这是因为石墨炔可以阻隔高强度的紫外光照射,从而提高了聚氨酯胶的耐候性。而对比例3中由于没有添加石墨炔,耐候性明显降低,无论粘接PC的强度还是胶体本身的强度,均衰减超过50%。因此,添加本发明所述石墨炔分散液对于聚氨酯胶的耐候性有明显提高。
炭黑的粘度偏小而石墨炔粘度偏大,同为碳材料,石墨炔比较难添加进聚氨酯胶体中,而通过本发明的石墨炔分散剂的方式,即添加了聚氨酯分散剂后,可以将石墨炔很好地添加到聚氨酯胶体,且聚氨酯胶体具有很好的抗自然光作用。这可能是因为石墨炔富含炔基,而聚氨酯分散剂既含有烯基和炔基,又含有聚氨酯主链,可以在石墨炔和聚氨酯胶体之前起到很好的相容性促进作用,相当于起到润滑剂的作用。
发泡实验:将制备好的剪切拉伸和哑铃胶体样件放置在恒温恒湿箱中,设定温度和湿度是80℃,相对湿度60%。
表7.3
Figure BDA0003370593890000141
Figure BDA0003370593890000151
通过实施例3-6和对比例3的对比可发现,添加石墨炔可以有效避免聚氨酯固化过程中的发泡。这是由于聚氨酯固化过程中发泡原因是水气与NCO反应产生CO2,而CO2一旦生成小的气泡核之后则会不断汇聚成为肉眼可见的大气泡,而石墨炔由于比表面积大的三维多孔结构以及多炔基位点易于吸附CO2,使得微小气泡核无法再进一步扩大成为气泡导致胶体形成大气孔,因此粘接强度和胶体强度未出现变化。从上述数据来看,单从避免气泡方面,石墨炔和石墨炔分散液效果差不多。而石墨炔粉末会导致胶体粘度增高,且胶体力学强度明显下降。添加所述石墨炔分散液的聚氨酯胶体综合性能最好。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
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)

1.一种石墨炔分散液,其特征是,其由石墨炔粉末和聚氨酯分散剂制备而成,所述聚氨酯分散剂为:由二至三官能度的异氰酸酯与端羟基聚丁二烯以及作为封端剂的4-戊炔-1-醇制备而成的含炔基封端的聚氨酯分散剂;
所述石墨炔分散液中石墨炔质量分数为10-60%。
2.根据权利要求1所述的石墨炔分散液,其特征是,所述二至三官能度的异氰酸酯为聚合MDI、纯MDI、或液化MDI,其分子量为245-255,和/或端羟基聚丁二烯的分子量为1000-5000,优选为1500-2500。
3.根据权利要求1所述的石墨炔分散液,其特征是,所述石墨炔分散液中石墨炔质量分数为40-60%,更优选为45-55%,和/或二至三官能度的异氰酸酯与端羟基聚丁二烯的用量比为100~110:10质量份。
4.根据权利要求1所述的石墨炔分散液,其特征是,所述聚氨酯分散剂的粘度为1000-2000mPa.s;和/或所述石墨炔分散液的粘度为5000-15000m.Pa.s,更优选为8000-10000mPa.s。
5.一种双组分聚氨酯胶,其特征是,包括聚氨酯胶A组分和聚氨酯胶B组分;
所述聚氨酯胶A组分由以下重量份原料制备而成:
聚氨酯预聚体 100份
权利要求1-4任一项所述的石墨炔分散液 10~200份
助剂 1~4份;
其中,所述聚氨酯预聚体由二至三官能度的异氰酸酯与聚醚多元醇为反应物,以2,4-己二炔-1,6-二醇作为扩链剂制备而成;
所述聚氨酯胶B组分由以下重量份原料制备而成:
Figure FDA0003370593880000011
Figure FDA0003370593880000021
所述多元醇为聚醚多元醇、聚酯多元醇、植物类多元醇、聚丁二烯多元醇中一种或多种混合,粘度在1000~20000mPa.s;
使用时将聚氨酯胶A组分和聚氨酯胶B组分以质量比为1-4:1混合。
6.根据权利要求5所述的双组分聚氨酯胶,其特征是,所述聚氨酯胶A组分和所述聚氨酯胶B组分以质量比为1-2:1混合,更优选为1:1。
7.根据权利要求5所述的双组分聚氨酯胶,其特征是,所述二至三官能度的异氰酸酯为聚合MDI、纯MDI、或液化MDI,其分子量为245-255。
8.根据权利要求5所述的双组分聚氨酯胶,其特征是,所述聚氨酯胶A组分和/或聚氨酯胶B组分的粘度分别在20000~250000mPa.s,优选为50000-200000mPa.s。
9.根据权利要求5所述的双组分聚氨酯胶,其特征是,所述石墨炔分散液为50-150份;
和/或所述助剂为触变剂、防尘剂、抗氧化剂或除水剂的一种或多种混合;
和/或所述催化剂是辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡,或者是三亚乙基二按、三乙醇胺。
10.权利要求5-9任一项所述双组分聚氨酯胶的制备方法,其特征是,包括以下步骤:
将所述聚氨酯预聚体、助剂与权利要求1-4任一项所述石墨炔分散液在20~40℃真空搅拌0.5~4小时;得到聚氨酯胶A组分;
将所述多元醇、催化剂、助剂与权利要求1-4任一项所述石墨炔分散液在20~120℃真空搅拌1~5小时,得到聚氨酯胶B组分。
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