CN115651521B - 一种载银碳纳米管/MXene/可生物降解聚氨酯电磁屏蔽水性涂料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种载银碳纳米管/MXene/可生物降解聚氨酯电磁屏蔽水性涂料的制备方法,是以聚丙交酯二元醇和聚己内酯二元醇通过预聚法制备得到的可生物降解聚氨酯乳液作为基体,以一维结构载银碳纳米管和二维片状MXene作为混合填料,通过添加分散剂、偶联剂、流平剂、增稠剂和成膜助剂等,得到水性涂料,再将该涂料通过喷涂法制备得到具有载银碳纳米管和MXene构筑的三维导电结构的可生物降解聚氨酯基复合涂层。本发明的制备工艺简单,所得复合涂层具有绿色环保、电磁屏蔽性能优异等优点,适应市场化需求,易于工业化大规模生产,在穿戴和电子工业领域有潜在的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及高电磁屏蔽效能复合涂层及其制备领域,特别涉及一种载银碳纳米管/MXene/可生物降解聚氨酯电磁屏蔽水性涂料的制备方法。
背景技术
随着计算机和通信技术的广泛应用,电子仪器在工作过程中发出的辐射电磁信号越来越令人担忧,因为它们干扰其他器件的工作,并对人体造成严重的健康风险。为了防止电子设备或者电子元器件之间产生电磁干扰,影响正常使用,通常使用屏蔽材料将干扰源包围起来,防止干扰电磁场向外扩散。
聚氨酯是一类性能优异、用途广泛的高分子合成材料,由于其产品种类多且性能优异,被广泛应用于塑料、橡胶、粘合剂以及防水材料等方面,但是聚氨酯在自然界中不易降解,回收困难,加重了环境污染。因此人们对可生物降解聚氨酯进行了深入研究。对于涂料来说,当以生物降解型聚氨酯作为基体,所制备的材料既保留了其共聚物脂肪族聚酯的生物降解性,又能改善材料力学性能。同时,由于聚氨酯原料和配方具有多样性,使得聚氨酯涂料具有优异的耐磨性、防腐性以及良好的耐温性,因此可以广泛的应用于生活的各个领域。
近年来,越来越多的碳基聚合物复合材料作为电磁屏蔽材料被研究,而碳填料在聚合物基体中的分散对复合材料的导电性能有显著影响。由于具有较强的范德华力,碳纳米管倾向于成束聚集,难以均匀分散在聚合物基体中形成网络。在聚合物基体中分散性差会降低复合材料的力学性能,同时不利于导电网络的形成。因此要获得较高的导电性,需要使用较多的导电填料,此时聚合物基电磁屏蔽材料失去了聚合物基体的柔韧性和可移植性,并且由于材料的厚度较大而变得更重,限制了材料的实用性。因此,含有碳基填料的高导电高分子材料的制备引起了广泛的关注。
现如今,人们开发了各种策略制备碳基填料的电磁屏蔽复合涂层,在提高薄膜的导电性的同时,改善薄膜的屏蔽效果。Li-Hui等人通过一种简便的乳胶技术,在没有表面活性剂的情况下,通过过滤方法制备具有高导电性的多壁碳纳米管/水性聚氨酯(WPU)薄膜。多壁碳纳米管在聚氨酯基体界面处形成的互连网络提高了复合材料的导电性,使该薄膜厚度为0.4mm时,在X波段电磁屏蔽效率为24.7dB。此外,该复合材料在实际应用中表现出理想的力学性能,特别是在柔性和可拉伸导电仪器中(H.Li,et al.Compos.Part A,2019,121,411)。中国专利CN101979708A公开了一种碳纳米管镀银丙烯酸系电磁屏蔽涂料的制备方法,采用化学镀的方法,首先在CNTs表面镀上一层镍,再进行化学镀银,从而获得以大长径比的CNTs为核、以均匀银镀层为壳的镀银CNTs复合填料;在化学镀银前先在CNTs表面均匀镀上一层镍,提高了银镀层与CNTs间的结合力,使镀银CNTs具有更好的导电性和分散性,所得到的丙烯酸系电磁屏蔽涂料具有良好的导电性和电磁屏蔽效果,更有利于在电磁屏蔽材料领域的应用。
MXene作为一种典型的二维(2D)无机导电材料,具有优异的导电性,在电磁屏蔽、耐磨电子和电子加热器等领域有着广阔的应用前景。由于表面终端(-OH、-O和-F)使MXene能够分散在溶剂中,因此可以通过旋转浇铸和喷涂等技术进行各种涂层制备。Tan-Zhangna等人通过逐层(LBL)组装方法构建了交替的CS/MXene多层薄膜,其主要特征是交替旋转涂覆带正电的CS溶液和带负电的MXene悬浮液,然后进行温和干燥。其中CS和MXene纳米片沿厚度方向交替组装,MXene纳米片有序堆叠,从而在MXene层中构建连续的导电/导热路径。这种独特的形貌赋予多层膜良好的导电性和优异的EMI屏蔽效能,当薄膜厚度为0.035mm时,在X波段电磁屏蔽效率为40.8dB(Z.Tan,et al.Compos.Part A,2022,155,106809)。中国专利CN110698847A公开了一种水性聚氨酯-MXene电磁屏蔽仿生纳米复合材料膜及制备方法,通过聚四氢呋喃醚二醇与二异氰酸酯预聚反应得到水性聚氨酯乳液;在搅拌作用下向水性聚氨酯中加入MXene,持续搅拌使得水性聚氨酯大分子充分且均匀地吸附在MXene纳米片上,从而获得水性聚氨酯-MXene复合分散液;通过真空抽滤法、溶剂挥发法或者涂布法制备出一系列纳米复合材料膜。所制备的纳米复合材料薄膜在微纳米尺度上具有仿生贝壳层状有序的“砖-墙”结构,其力学性能优异且具备良好的柔韧性,电磁屏蔽效能卓越,制备方法多样,适用范围广。
因此,在制备工艺简单、柔韧性良好的同时,具有优良耐候性、环保和屏蔽效能可控等的可调电磁屏蔽复合涂层亟待挖掘。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种载银碳纳米管/MXene/可生物降解聚氨酯电磁屏蔽水性涂料的制备方法,旨在通过一维结构载银碳纳米管和二维片状MXene构筑的三维导电结构,使可生物降解聚氨酯水性涂料中形成完整的导电通路,从而获得高性能的电磁屏蔽薄膜。
本发明为解决技术问题,采用如下技术方案:
一种载银碳纳米管/MXene/可生物降解聚氨酯电磁屏蔽水性涂料的制备方法,包括如下步骤:
步骤1、将聚丙交酯二元醇OH-PLA-OH、聚己内酯二元醇OH-PCL-OH与异佛尔酮二异氰酸酯IPDI反应预聚,然后以二月桂酸二丁基锡DBTDL作为催化剂、以二羟甲基丙酸DMPA和1,4-丁二醇BDO作为扩链剂,进行扩链,确保NCO-含量达到理论值,再利用甲醇作为封端剂进行封端,最后通过加入三乙胺TEA与DMPA中的羟基中和反应生成盐,获得可生物降解聚氨酯乳液;整个反应过程中以丙酮作为黏度调节剂,以确保体系为可搅拌状态,保证反应正常进行;
步骤2、以羧基化多壁碳纳米管作为载体,采用吸附法将纳米银粒子吸附在碳纳米管上,得到载银碳纳米管;
步骤3、利用HCl和LiF原位刻蚀Ti3AlC2 MAX相中的Al层,同时锂离子Li+作为插层剂减弱片层之间的相互作用力,最后通过冷冻干燥的方法得到手风琴状的Ti3C2Tx MXene;
步骤4、以载银碳纳米管和MXene作为混合填料、以可生物降解聚氨酯乳液作为基体,制备载银碳纳米管/MXene/可生物降解聚氨酯电磁屏蔽水性涂料。
进一步地,步骤1中,制备可生物降解聚氨酯乳液的各组分按质量百分比的构成为:
进一步地,所述可生物降解聚氨酯乳液按如下方法制得:首先将聚丙交酯二元醇OH-PLA-OH、聚己内酯二元醇OH-PCL-OH以及异佛尔酮二异氰酸酯IPDI加入三口烧瓶(带有揽拌装置、热敏温度计、冷凝管)中,在80℃条件下预聚3h;然后加入亲水性扩链剂二羟甲基丙酸DMPA和催化剂二月桂酸二丁基锡DBTDL,在80℃下继续反应2h;再加入1,4-丁二醇BDO,80℃恒温反应1h;再加入封端剂甲醇在60℃反应1h,最后将反应降至室温,用三乙胺TEA中和10min,得到可生物降解聚氨酯乳液;整个反应过程中以丙酮作为黏度调节剂。
进一步地,步骤2中,所述的载银碳纳米管按如下方法制得:在纳米银溶液中加入羧基化多壁碳纳米管,搅拌,使之发生充分的吸附反应,反应结束后离心分离,将分离出的固体样品用去离子水洗涤,在烘箱中烘干至恒重,研磨,得到粉末状载银碳纳米管。所述的羧基化多壁碳纳米管长度为10-30μm,直径为10-20nm,羧基含量为2-5%。
进一步地,步骤3中,所述的Ti3C2Tx MXene按如下方法制得:在室温下,将LiF粉末缓慢溶解于9moL/L的HCl水溶液中,然后搅拌至LiF充分溶解,得到蚀刻液;将Ti3AlC2缓慢搅拌加入到所述蚀刻液中,并在38-40℃条件下搅拌40-45h,以蚀刻出Al层;将反应后的黑色溶液转移到离心管中,以6000rpm的速度离心5min,所得沉淀物用去离子水洗涤至pH值在6-7;再用去离子水稀释蚀刻产物,然后在1200rpm下离心20min,收集上清液,再在10,000rpm的高速下离心40min,得到Ti3C2TxMXene分散液,冷冻干燥、研磨,即得粉末状Ti3C2Tx MXene。
进一步地,步骤4中,所述载银碳纳米管/MXene/可生物降解聚氨酯电磁屏蔽水性涂料的各组分按质量百分比的构成为:
进一步地,所述载银碳纳米管/MXene/可生物降解聚氨酯电磁屏蔽水性涂料按如下方法制得:
将去离子水、分散剂、偶联剂和消泡剂混合并机械搅拌2min,随后加入载银碳纳米管和MXene作为混合填料,继续机械搅拌25min;再依次加入可生物降解聚氨酯乳液及增稠剂、流平剂、成膜助剂,机械搅拌25min,即获得载银碳纳米管/MXene/可生物降解聚氨酯电磁屏蔽水性涂料。
本发明还公开了由上述制备方法所制得的载银碳纳米管/MXene/可生物降解聚氨酯电磁屏蔽水性涂料,可采用喷枪喷涂法将所述涂料制备成具有载银碳纳米管和MXene构筑的三维导电结构的可生物降解聚氨酯基电磁屏蔽复合涂层,具体方法为:将涂料倒入喷枪中,向喷枪中加入适量无水乙醇调节体系粘度,在聚乙烯塑料基板上均匀的喷涂成膜,50℃干燥30min,即获得可生物降解聚氨酯基电磁屏蔽复合涂层。通过控制聚氨酯基复合涂层制备过程中填料含量以及载银碳纳米管与MXene的质量比,从而增强和调节所述电磁屏蔽涂层的电磁屏蔽效能。
本发明的有益效果体现在:
1、本发明以一维结构载银碳纳米管与二维片状MXene作为混合填料,在电磁波作用下,混合填料会导致大量载流子与入射波相互作用,耗散电磁能量,同时混合填料在材料内部构成坚固的导电网络,电磁波作用到导电型电磁屏蔽涂层后,提供了更多的自由电子传输通道以及更多的反射界面,使得材料对电磁波表现出吸收、反射和漫反射等效应,并通过这些作用实现对电磁波能量的损耗作用。
2、本发明利用聚丙交酯二元醇和聚己内酯二元醇制备聚氨酯,其中,聚丙交酯二元醇生物降解产生的产物可被生物体吸收,而聚己内酯二元醇可以提高聚氨酯的韧性、低温性等优点,使其制备出的聚氨酯既保留了其共聚物脂肪族聚酯的生物降解性,同时还兼具了聚醚聚氨酯良好的耐水性能,还拥有聚酯聚氨酯的耐高低温性能和优良的力学性能。
3、本发明的制备工艺简单,所得复合涂层具有绿色环保、电磁屏蔽性能高等优点,适应市场化需求,易于工业化大规模生产,在穿戴和电子工业领域有潜在的应用前景。
附图说明
图1为载银碳纳米管的SEM(图(a))和Ag的EDS图(图(b))。
图2为MXene的SEM图(图(a)),分层MXene纳米片的SEM图(图(b))、TEM图(图(c))、AFM图(图(d))、高度形貌(图(e)),以及Ti3AlC2粉末和Ti3C2Tx MXene的XRD谱图(图(f))。
图3为各实施例和对比例中聚氨酯基复合涂层的电磁屏蔽性能图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明,本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
下述实施例所用的羧基化多壁碳纳米管纯度为95%,长度10-30μm,直径10-20nm,羧基含量2-5%。下述实施例所述Ti3AlC2为MAX相,400目。
下述实施例所用可生物降解聚氨酯乳液是按照如下方法制得。
将60g OH-PLA-OH和60g OH-PCL-OH加入三口烧瓶(带有揽拌装置、热敏温度计、冷凝管)中在120℃、真空度为0.1Mpa的条件下脱水2h;加入46.9g异佛尔酮二异氰酸酯IPDI,同时加入12.5g丙酮降低黏度,在80℃条件下预聚3h;再加入12.5g亲水性扩链剂DMPA和0.27g催化剂二月桂酸二丁基锡DBTDL,在80℃下继续反应2h。再加入1.38g 1,4-丁二醇BDO扩链,80℃恒温反应1h。再加入1.36g封端剂甲醇60℃反应1h。将反应降至室温,用9.47g三乙胺TEA中和10min,最后得到可生物降解聚氨酯乳液,待用。
下述实施例所用载银碳纳米管是按照如下方法制得。
将0.6gNaAlg(海藻酸钠)加入到50mL蒸馏水中,在烧瓶中搅拌并加热至80℃,待NaAlg完全溶解后,往NaAlg溶液中加入10mL 5mmol/LAgNO3溶液,搅拌15min,得到Ag+/NaAlg溶液。随后加入40mL 5wt%葡萄糖溶液,保持温度80℃反应8h,即可得到黄棕色的纳米银(AgNPs)溶液。称取0.034g羧基化多壁碳纳米管加入到烧瓶中继续搅拌2h,使之发生充分的吸附反应,反应结束后,进行离心分离,将分离出的固体样品用去离子水洗涤,在60℃烘箱中烘干至恒重,用研钵研磨得到粉末状载银碳纳米管填料。
下述实施例所用是Ti3C2TxMXene按照如下方法制得。
在室温下,将5g LiF粉末分数次缓慢溶解于100mL的9moL/L的HCl水溶液中,然后搅拌至LiF充分溶解,得到所需蚀刻液;将5gTi3AlC2缓慢搅拌加入到上述蚀刻液中,并在38℃条件下搅拌42h,以蚀刻出Al层。将反应后的黑色溶液转移到离心管中,以6000rpm的速度离心5min,所得沉淀物用去离子水洗涤至pH值在6-7;再用去离子水稀释蚀刻产物,然后在1200rpm下离心20min,收集上清液,再在10,000rpm的高速下离心40min,得到Ti3C2TxMXene分散液,冷冻干燥、研磨,即得粉末状Ti3C2TxMXene。
实施例1
本实施例按如下步骤制备载银碳纳米管/MXene/可生物降解聚氨酯复合涂层:
步骤1、制备载银碳纳米管/MXene/可生物降解聚氨酯电磁屏蔽水性涂料所用各原料的质量百分比为:
在烧杯中加入去离子水、分散剂BYK-190、偶联剂KH-570和消泡剂BYK-024,机械搅拌2min,随后加入载银碳纳米管和MXene作为混合填料,继续机械搅拌25min;再依次加入可生物降解聚氨酯乳液及增稠剂海明斯299、流平剂Surfynol465、成膜助剂陶氏二丙二醇丁醚,机械搅拌25min,获得载银碳纳米管/MXene/可生物降解聚氨酯水性涂料。
步骤2、喷涂成膜
将制备的载银碳纳米管/MXene/可生物降解聚氨酯水性涂料倒入喷枪中,向喷枪中加入适量无水乙醇调节体系粘度,在聚乙烯塑料基板上均匀的喷涂成膜,50℃干燥30min。本实施例所得样品标记为WPU/4Ag@CNT/1MXene,其中4和1表示Ag@CNT和MXene在体系中的质量分数(wt%)。
实施例2
本实施例按实施例1相同的方法制备载银碳纳米管/MXene/可生物降解聚氨酯复合涂层,区别仅在于步骤1中所用各原料的质量百分比为:
本实施例所得样品标记为WPU/3Ag@CNT/2MXene,其中3和2表示Ag@CNT和MXene在体系中的质量分数(wt%)。。
实施例3
本实施例按实施例1相同的方法制备载银碳纳米管/MXene/可生物降解聚氨酯复合涂层,区别仅在于步骤1中所用各原料的质量百分比为:
本实施例所得样品标记为WPU/2Ag@CNT/3MXene,其中2和3表示Ag@CNT和MXene在体系中的质量分数(wt%)。
实施例4
本实施例按实施例1相同的方法制备载银碳纳米管/MXene/可生物降解聚氨基复合涂层,区别仅在于步骤1中所用各原料的质量百分比为:
本实施例所得样品标记为WPU/1Ag@CNT/4MXene,其中1和4表示Ag@CNT和MXene在体系中的质量分数(wt%)。
对比例1
本对比例按实施例1相同的方法制备载银碳纳米管/可生物降解聚氨酯复合涂层,区别仅在于步骤1中所用各原料的质量百分比为:
本对比例所得样品标记为WPU/5Ag@CNT,其中5表示载银碳纳米管在体系中的质量分数(wt%)。
对比例2
本对比例按实施例1相同的方法制备MXene/可生物降解聚氨酯复合涂层,区别仅在于步骤1中所用各原料的质量百分比为:
本对比例所得样品标记为WPU/5MXene,其中5表示MXene在体系中的质量分数(wt%)。
图1为所制备的载银碳纳米管的SEM图和Ag元素的EDS图,从图中可以看出:表面光滑平整的碳纳米管表面附着一层颗粒,表面变得粗糙,并发生团聚。根据Ag元素的EDS图知道,所制备的填料中银含量达到14.69%,这意味着经过硝酸酸化后的碳纳米管结构发生改变,管壁被严重氧化甚至断裂,形成许多缺陷,这样有助于吸附AgNO3中的Ag+,同时,酸化后碳管缺陷处的端口被引入大量的羧基,Ag+与羧基结合,促进了载银碳纳米管的形成。
图2为MXene的SEM、TEM、AFM和XRD,从图中可以看出:图(a)中,经过HCl和LiF刻蚀掉MAX相的Al层后,溶液中的Li+会自发进入层间,导致层间距变大,得到的Ti3C2Tx MXene为松散的多层结构;根据图(b)知,经过超声离心剥离后的MXene纳米片为层状结构。图(c)的TEM图同样也证实了MXene的二维片层结构,其平均尺寸为几百纳米。AFM测试(图(d)和(e))表明MXene纳米片的厚度约为4nm,进一步证实了成功获得了单层MXene纳米片。通过XRD表征了Ti3AlC2前驱体和MXene的晶体结构。从图(f)可以看出,Ti3AlC2位于39°左右的特征衍射峰(104)消失,证明LiF/HCl成功刻蚀了MAX相中的Al层。同时,Ti3AlC2的(002)峰(2θ=8.7°)向低角度偏移(2θ=5.4°),说明Li+的成功嵌入,进一步证明了MXene纳米片的成功合成。
图3为各实施例及对比例中所得复合薄膜的电磁屏蔽图。混合填料含量为5%时,Ag@CNT和MXene的质量比达到3:2时,材料在X波段的平均电磁屏蔽效能达到最大,为34.8dB。这主要是由于随着片状结构的MXene和柱状结构的Ag@CNT增加,所形成的导电网络越致密完整,入射电磁波与导电网络之间的移动载流子相互作用,产生欧姆损耗,将入射电磁波转换为热量吸收或者耗散掉,从而衰减部分电磁波。相比Ag@CNT和MXene的质量比3:2的试样,随着混合填料中MXene或Ag@CNT含量增大,所形成的导电网络致密和完整度降低,材料的电磁屏蔽效能降低。当材料中以Ag@CNT或MXene为单一填料时,片状结构的MXene和柱状结构的Ag@CNT单独形成的导电网络不致密和完整,导致材料的电磁屏蔽性能显著降低。
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、等同替换和改进等,均应包含在本发明。
Claims (6)
1.一种载银碳纳米管/MXene/可生物降解聚氨酯电磁屏蔽水性涂料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1、将聚丙交酯二元醇OH-PLA-OH、聚己内酯二元醇OH-PCL-OH与异佛尔酮二异氰酸酯IPDI反应预聚,然后以二月桂酸二丁基锡DBTDL作为催化剂、以二羟甲基丙酸DMPA和1,4-丁二醇BDO作为扩链剂,进行扩链,确保NCO-含量达到理论值,再利用甲醇作为封端剂进行封端,最后通过加入三乙胺TEA与DMPA中的羟基中和反应生成盐,获得可生物降解聚氨酯乳液;整个反应过程中以丙酮作为黏度调节剂;
其中,制备可生物降解聚氨酯乳液的各组分按质量百分比的构成为:
聚丙交酯二元醇OH-PLA-OH 29.36%
聚己内酯二元醇OH-PCL-OH 29.36%
异佛尔酮二异氰酸酯IPDI 22.95-23.21%
二羟甲基丙酸DMPA 6.03-6.12%
二月桂酸二丁基锡DBTDL 0.132-0.144%
1,4-丁二醇BDO 0.556-0.675%
三乙胺TEA 4.55-4.78%
丙酮 6.12-6.18%
甲醇 0.665%
步骤2、以羧基化多壁碳纳米管作为载体,采用吸附法将纳米银粒子吸附在碳纳米管上,得到载银碳纳米管;
步骤3、利用HCl和LiF原位刻蚀Ti3AlC2 MAX相中的Al层,同时锂离子Li+作为插层剂减弱片层之间的相互作用力,最后通过冷冻干燥的方法得到手风琴状的Ti3C2Tx MXene;
步骤4、以载银碳纳米管和MXene作为混合填料、以可生物降解聚氨酯乳液作为基体,制备载银碳纳米管/MXene/可生物降解聚氨酯电磁屏蔽水性涂料;
步骤2中,所述的载银碳纳米管按如下方法制得:在纳米银溶液中加入羧基化多壁碳纳米管,搅拌,使之发生充分的吸附反应,反应结束后离心分离,将分离出的固体样品用去离子水洗涤,在烘箱中烘干至恒重,研磨,得到粉末状载银碳纳米管;所述的羧基化多壁碳纳米管长度为10-30 μm,直径为10-20 nm,羧基含量为2-5%;
步骤3中,所述的Ti3C2TxMXene按如下方法制得:在室温下,将LiF粉末缓慢溶解于9moL/L的HCl水溶液中,然后搅拌至LiF充分溶解,得到蚀刻液;将Ti3AlC2缓慢搅拌加入到所述蚀刻液中,并在38-40 ℃条件下搅拌40-45 h,以蚀刻出Al层;将反应后的黑色溶液转移到离心管中,以6000 rpm的速度离心5 min,所得沉淀物用去离子水洗涤至pH值在6-7;再用去离子水稀释蚀刻产物,然后在1200 rpm下离心20 min,收集上清液,再在10,000 rpm的高速下离心40 min,得到Ti3C2Tx MXene分散液,冷冻干燥、研磨,即得粉末状Ti3C2TxMXene。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述可生物降解聚氨酯乳液按如下方法制得:
首先将聚丙交酯二元醇OH-PLA-OH、聚己内酯二元醇OH-PCL-OH以及异佛尔酮二异氰酸酯IPDI加入三口烧瓶中,在80 ℃条件下预聚3 h;然后加入亲水性扩链剂二羟甲基丙酸DMPA和催化剂二月桂酸二丁基锡DBTDL,在80 ℃下继续反应2 h;再加入1,4-丁二醇BDO,80℃恒温反应1 h;再加入封端剂甲醇在60℃反应1 h,最后将反应降至室温,用三乙胺TEA中和10 min,得到可生物降解聚氨酯乳液;整个反应过程中以丙酮作为黏度调节剂。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤4中,所述载银碳纳米管/MXene/可生物降解聚氨酯电磁屏蔽水性涂料的各组分按质量百分比的构成为:
可生物降解聚氨酯乳液 36.73%
分散剂 1.0%
偶联剂 0.6%
流平剂 1.26%
增稠剂 1.26%
消泡剂 0.42%
载银碳纳米管 1.0-5.0%
MXene 1.0-5.0%
成膜助剂 1.26%
去离子水 52.47%。
4.根据权利要求1或3所述的制备方法,其特征在于,所述载银碳纳米管/MXene/可生物降解聚氨酯电磁屏蔽水性涂料按如下方法制得:
将去离子水、分散剂、偶联剂和消泡剂混合并机械搅拌2 min,随后加入载银碳纳米管和MXene作为混合填料,继续机械搅拌25 min;再依次加入可生物降解聚氨酯乳液及增稠剂、流平剂、成膜助剂,机械搅拌25 min,即获得载银碳纳米管/MXene/可生物降解聚氨酯电磁屏蔽水性涂料。
5.一种权利要求1~4中任意一项所述制备方法所制得的载银碳纳米管/MXene/可生物降解聚氨酯电磁屏蔽水性涂料。
6.一种由权利要求5所述载银碳纳米管/MXene/可生物降解聚氨酯电磁屏蔽水性涂料制备而成的可生物降解聚氨酯基电磁屏蔽复合涂层。
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载银碳纳米管复合物的制备及其应用研究;陈丹丹;中国优秀硕士学位论文全文数据库(电子期刊)工程科技Ⅰ辑(2);第12页"1.4.2碳纳米管/纳米银复合材料"、第30页"3.2.2.2载银碳纳米管复合物的制备" * |
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CN115651521A (zh) | 2023-01-31 |
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