CN116390467B - 一种高弹性导电泡棉的制作工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及导电泡棉领域，具体是一种高弹性导电泡棉及其制作工艺，以DOPO和2,2'‑二烯丙基双酚A合成以双酚A为骨架的含磷稠环结构的双DOPO型中间体，用其与4,4'‑二羟基二苯二硫醚一起作为扩链剂，对聚己内酯二醇、4,4'‑二环己基甲烷二异氧酸酯、二月桂酸二丁基锡共同生成的预聚体进行化学修饰，得到具有二硫键且含磷稠环结构的聚氨酯预聚体；以2,2'‑联吡啶‑3,3'‑二羧酸为配体的铝镍双金属有机框架原位生长在鸡蛋壳表面，然后与聚氨酯预聚体中的双DOPO复配使用作为阻燃剂；将液态镓铟合金纳米化和巯基改性，然后通过氢键自组装到阿拉伯树胶与聚氨酯泡棉的复合网络结构中。
Description
技术领域
本发明涉及导电泡棉领域，具体是一种高弹性导电泡棉及其制作工艺。
背景技术
电子通讯设备的快速发展给人类带来了诸多便利，然而电磁波存在相互干扰问题，且随着电子设备向小型化、轻质化发展，对电磁屏蔽材料的体积和性能提出了更高的要求。
导电泡棉是由导电纤维布包裹内衬低压缩力的PU泡棉组成，是一种常见的电磁屏蔽材料，广泛应用于显示器、计算机、液晶电视、移动电话、卫星通信等各种电子设备中。
但是传统的导电泡棉是在泡棉表面层镀上金属，存在电阻值大、屏蔽范围小、手感偏硬、弹性小、不利于加工等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高弹性导电泡棉及其制作工艺，以解决现有技术中的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种高弹性导电泡棉的制作工艺，包括以下步骤：
S1：制备具有二硫键且含磷稠环结构的聚氨酯预聚体；
S2：用双金属有机框架改性鸡蛋壳、聚氨酯预聚体制备阻燃胶；
S3：用液态镓铟纳米颗粒、阿拉伯树胶、丙烯酰胺、甲基丙烯酸羟乙酯制备改性阿拉伯胶；
S4：将聚氨酯泡棉在改性阿拉伯胶中浸渍处理，紫外光照，得到导电泡棉；
S5：用阻燃胶将导电布、导电泡棉、离型膜依次复合，得到一种高弹性导电泡棉。
本发明中通过对导电泡棉中所用阻燃胶与导电泡棉进行成分改性，制备得到的导电泡棉具有高弹性、高阻燃性及高电磁屏蔽性。
进一步的，离型膜为PE离型膜、OPP离型膜、PET离型膜中一种。
进一步的，导电布为镀炭导电布、镀镍导电布、铝箔纤维复合布中一种。
进一步的，紫外光照的工作条件为：在氮气保护下，向改性阿拉伯胶中加入光引发剂，用365nm紫外光照射5-8min，陈化处理10-12h。
进一步的，以质量份数计，阻燃胶的组成为：双金属有机框架改性鸡蛋壳1-5份、聚氨酯预聚体10-20份。
本发明用双金属有机框架改性鸡蛋壳与聚氨酯预聚体共混制备阻燃胶；用聚氨酯制备黏合剂，得到的黏合剂虽然具有良好的隔热、耐油、耐磨、防腐性，但是普通聚氨酯的阻燃性存在不足，限制了其作为导电泡棉中阻燃胶的应用，如其受热分解会伴有大量烟尘及有毒气体，抗熔滴性较差，会影响生态环境和人身安全，本发明中制备具有二硫键且含磷稠环结构的聚氨酯预聚体作为阻燃胶的成分，大幅提升阻燃胶的阻燃性、自修复性及抗损伤性。
进一步的，聚氨酯预聚体的制备包括以下步骤：
1)聚己内酯二醇、4,4'-二环己基甲烷二异氧酸酯、二月桂酸二丁基锡、N,N-二甲基甲酰胺混合，超声搅拌5-10min，在氮气气氛下加热至65-70℃保温5-7h，得到预聚体溶液；
2)将DOPO升温至熔化，在氮气保护下加入2,2'-二烯丙基双酚A，升温至155-160℃保温20-22h，依次用无水乙醇、去离子水洗涤3-5次，干燥，得到含磷稠环结构的中间体；
3)在氮气保护下，将4,4'-二羟基二苯二硫醚、含磷稠环结构的中间体、N,N-二甲基甲酰胺混合，超声混合10-30min，加入预聚体溶液，在氮气保护下升温至25-30℃保温10-11h，干燥，得到聚氨酯预聚体。
进一步的，4,4'-二羟基二苯二硫醚、含磷稠环结构的中间体的质量比为1：1。
9,10-二氢-9-氧-10-磷菲-10氧化物(DOPO)具有阻燃作用，本发明以DOPO和2,2'-二烯丙基双酚A合成以双酚A为骨架的含磷稠环结构的双DOPO型中间体，用其与4,4'-二羟基二苯二硫醚一起作为扩链剂，对聚己内酯二醇、4,4'-二环己基甲烷二异氧酸酯、二月桂酸二丁基锡共同生成的预聚体进行化学修饰，得到具有二硫键且含磷稠环结构的聚氨酯预聚体，其结构中含有的双DOPO可有效提高阻燃胶气相和凝聚相协同阻燃效果；且双酚A的骨架和双悬垂型DOPO含磷稠环结构的引入可以共同提升阻燃胶的耐热性、耐水性和抗拉伸性能。
鸡蛋壳是一种含有约5％的有机物质和95％的碳酸钙的生物质废弃物，为了提高废弃物利用率与阻燃胶的阻燃性，本申请中将以2,2'-联吡啶-3,3'-二羧酸为配体的铝镍双金属有机框架原位生长在鸡蛋壳表面，然后与聚氨酯预聚体中的双DOPO复配使用，协同提升阻燃胶的热稳定性、抑烟性、阻燃性；且双金属有机框架改性鸡蛋壳的引入，使阻燃胶中含有金属-二硫键动态结合，赋予阻燃胶较强的抗损伤能力及较好的自修复性。
进一步的，双金属有机框架改性鸡蛋壳的制备包括以下步骤：
(1)除去鸡蛋壳内膜，清洗、干燥，用球磨25-30min，得到鸡蛋壳粉末；
(2)将鸡蛋壳粉末、2,2'-联吡啶-3,3'-二羧酸乙醇溶液混合，加入聚乙烯吡咯烷酮，超声分散20-30min，加入六水硝酸镍、氯化铝、N,N-二甲基甲酰胺的混合液，超声处理20-30min，得到双金属有机框架改性鸡蛋壳。
进一步的，球磨的工作条件为：球料比5：1，转速为200-250r/min。
本发明中选用聚氨酯泡棉作为导电泡棉，将聚氨酯泡棉在改性阿拉伯胶中浸渍处理，大幅提升导电泡棉的阻燃性能及电磁屏蔽效果。
进一步的，改性阿拉伯胶的制备包括以下步骤：
A.将液态镓铟合金、乙醇、2-巯基乙胺混合，在3℃下超声搅拌50-60min，离心后用无水乙醇震荡3-5次，得到液态镓铟纳米颗粒；
B.将液态镓铟纳米颗粒超声分散到蒸馏水中，加入阿拉伯树胶、丙烯酰胺、甲基丙烯酸羟乙酯，超声搅拌，得到改性阿拉伯胶。
现有市场为了提高导电泡棉的导电性，通常直接添加刚性导电填料，虽然简单但是存在拉伸性下降和导电稳定性不佳等问题；尽管可以通过注射低熔点液态金属来部分解决问题，但工艺较为复杂，本发明中将液态镓铟合金纳米化和巯基改性，然后通过氢键自组装到阿拉伯树胶与聚氨酯泡棉的复合网络结构中，从而大幅提高导电泡棉的导电性，且导电泡棉中阿拉伯树胶与液态镓铟纳米颗粒的引入有效提高导电泡棉与阻燃胶的粘结性，从而防止分层现象。
本发明的有益效果：
本发明提供一种高弹性导电泡棉及其制作工艺，用阻燃胶将导电布、导电泡棉、离型膜依次复合，通过原料选择及工艺配合，制备一种高阻燃性、高电磁屏蔽性、高弹性的导电泡棉。
本发明中制备具有二硫键且含磷稠环结构的聚氨酯预聚体，与双金属有机框架改性鸡蛋壳共混制备阻燃胶，大幅提升阻燃胶的阻燃性、自修复性及抗损伤性。
以DOPO和2,2'-二烯丙基双酚A合成以双酚A为骨架的含磷稠环结构的双DOPO型中间体，用其与4,4'-二羟基二苯二硫醚一起作为扩链剂，对聚己内酯二醇、4,4'-二环己基甲烷二异氧酸酯、二月桂酸二丁基锡共同生成的预聚体进行化学修饰，得到具有二硫键且含磷稠环结构的聚氨酯预聚体，其结构中含有的双DOPO可有效提高阻燃胶气相和凝聚相协同阻燃效果；且双酚A的骨架和双悬垂型DOPO含磷稠环结构的引入可以共同提升阻燃胶的耐热性、耐水性和抗拉伸性能。
为了提高废弃物利用率与阻燃胶的阻燃性，本发明将以2,2'-联吡啶-3,3'-二羧酸为配体的铝镍双金属有机框架原位生长在鸡蛋壳表面，然后与聚氨酯预聚体中的双DOPO复配使用，协同提升阻燃胶的热稳定性、抑烟性、阻燃性；且双金属有机框架改性鸡蛋壳的引入，使阻燃胶中含有金属-二硫键动态结合，赋予阻燃胶较强的抗损伤能力及较好的自修复性。
将液态镓铟合金纳米化和巯基改性，然后通过氢键自组装到阿拉伯树胶与聚氨酯泡棉的复合网络结构中，在大幅提高导电泡棉的导电性同时也提升导电泡棉的拉伸性能，且导电泡棉中阿拉伯树胶与液态镓铟纳米颗粒的引入有效提高导电泡棉与阻燃胶的粘结性，从而防止分层现象。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示诸如上、下、左、右、前、后……，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态如各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
以下结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步详细说明，应当理解，以下实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：一种高弹性导电泡棉的制作工艺，包括以下步骤：
S1：制备具有二硫键且含磷稠环结构的聚氨酯预聚体，包括以下步骤：
1)10g聚己内酯二醇、3.94g4,4'-二环己基甲烷二异氧酸酯、0.2g二月桂酸二丁基锡、100mLN,N-二甲基甲酰胺混合，超声搅拌5min，在氮气气氛下加热至65℃保温7h，得到预聚体溶液；
2)将3.17gDOPO升温至熔化，在氮气保护下加入2.21g2,2′-二烯丙基双酚A，升温至155℃保温22h，依次用无水乙醇、去离子水洗涤3次，干燥，得到含磷稠环结构的中间体；
3)在氮气保护下，将0.31g4,4'-二羟基二苯二硫醚、0.31g含磷稠环结构的中间体、20mLN,N-二甲基甲酰胺混合，超声混合10min，加入5g预聚体溶液中，在氮气保护下升温至25℃保温11h，干燥，得到聚氨酯预聚体；
S2：用双金属有机框架改性鸡蛋壳、聚氨酯预聚体制备阻燃胶；
以质量份数计，阻燃胶的组成为：双金属有机框架改性鸡蛋壳1份、聚氨酯预聚体10份；
双金属有机框架改性鸡蛋壳的制备包括以下步骤：
(1)除去鸡蛋壳内膜，清洗、干燥，用球磨25min，得到鸡蛋壳粉末；球磨的工作条件为：球料比5：1，转速为250r/min；
(2)将0.8g鸡蛋壳粉末、0.15mol/L2,2'-联吡啶-3,3'-二羧酸乙醇溶液100mL，加入0.6g聚乙烯吡咯烷酮，超声分散20min，加入290mg六水硝酸镍、133mg氯化铝、20mLN,N-二甲基甲酰胺的混合液，超声处理20min，得到双金属有机框架改性鸡蛋壳；
S3：用液态镓铟纳米颗粒、阿拉伯树胶、丙烯酰胺、甲基丙烯酸羟乙酯制备改性阿拉伯胶，包括以下步骤：
A.将1.5g镓铟合金液态金属、30mL乙醇、5mg2-巯基乙胺混合，在3℃下超声搅拌50min，离心后用无水乙醇震荡3次，得到液态镓铟纳米颗粒；
B.将0.1g液态镓铟纳米颗粒超声分散到100mL蒸馏水中，加入3g阿拉伯树胶、1g丙烯酰胺、1g甲基丙烯酸羟乙酯，超声搅拌，得到改性阿拉伯凝胶；
S4：将1g聚氨酯泡棉在0.5g改性阿拉伯胶中浸渍处理，在氮气保护下加入0.1mg光引发剂，用365nm紫外光照射5min，陈化处理10h，得到导电泡棉；
S5：用阻燃胶将导电布、导电泡棉、离型膜依次复合，得到一种高弹性导电泡棉；
离型膜为PE离型膜；导电布为铝箔纤维复合布。
实施例2：一种高弹性导电泡棉的制作工艺，包括以下步骤：
S1：制备具有二硫键且含磷稠环结构的聚氨酯预聚体，包括以下步骤：
1)10g聚己内酯二醇、3.94g4,4'-二环己基甲烷二异氧酸酯、0.2g二月桂酸二丁基锡、100mLN,N-二甲基甲酰胺混合，超声搅拌8min，在氮气气氛下加热至68℃保温6h，得到预聚体溶液；
2)将3.17gDOPO升温至熔化，在氮气保护下加入2.21g2,2′-二烯丙基双酚A，升温至158℃保温21h，依次用无水乙醇、去离子水洗涤4次，干燥，得到含磷稠环结构的中间体；
3)在氮气保护下，将0.31g4,4'-二羟基二苯二硫醚、0.31g含磷稠环结构的中间体、20mLN,N-二甲基甲酰胺混合，超声混合20min，加入5g预聚体溶液中，在氮气保护下升温至28℃保温10.5h，干燥，得到聚氨酯预聚体；
S2：用双金属有机框架改性鸡蛋壳、聚氨酯预聚体制备阻燃胶；
以质量份数计，阻燃胶的组成为：双金属有机框架改性鸡蛋壳4份、聚氨酯预聚体18份；
双金属有机框架改性鸡蛋壳的制备包括以下步骤：
(1)除去鸡蛋壳内膜，清洗、干燥，用球磨28min，得到鸡蛋壳粉末；球磨的工作条件为：球料比5：1，转速为220r/min；
(2)将0.8g鸡蛋壳粉末、0.15mol/L2,2'-联吡啶-3,3'-二羧酸乙醇溶液100mL，加入0.6g聚乙烯吡咯烷酮，超声分散25min，加入290mg六水硝酸镍、133mg氯化铝、20mLN,N-二甲基甲酰胺的混合液，超声处理25min，得到双金属有机框架改性鸡蛋壳；
S3：用液态镓铟纳米颗粒、阿拉伯树胶、丙烯酰胺、甲基丙烯酸羟乙酯制备改性阿拉伯胶，包括以下步骤：
A.将1.5g镓铟合金液态金属、30mL乙醇、5mg2-巯基乙胺混合，在3℃下超声搅拌55min，离心后用无水乙醇震荡4次，得到液态镓铟纳米颗粒；
B.将0.1g液态镓铟纳米颗粒超声分散到100mL蒸馏水中，加入3g阿拉伯树胶、1g丙烯酰胺、1g甲基丙烯酸羟乙酯，超声搅拌，得到改性阿拉伯凝胶；
S4：将1g聚氨酯泡棉在0.5g改性阿拉伯胶中浸渍处理，在氮气保护下加入0.1mg光引发剂，用365nm紫外光照射7min，陈化处理11h，得到导电泡棉；
S5：用阻燃胶将导电布、导电泡棉、离型膜依次复合，得到一种高弹性导电泡棉；
离型膜为PE离型膜；导电布为铝箔纤维复合布。
实施例3：一种高弹性导电泡棉的制作工艺，包括以下步骤：
S1：制备具有二硫键且含磷稠环结构的聚氨酯预聚体，包括以下步骤：
1)10g聚己内酯二醇、3.94g4,4'-二环己基甲烷二异氧酸酯、0.2g二月桂酸二丁基锡、100mLN,N-二甲基甲酰胺混合，超声搅拌10min，在氮气气氛下加热至70℃保温5h，得到预聚体溶液；
2)将3.17gDOPO升温至熔化，在氮气保护下加入2.21g2,2′-二烯丙基双酚A，升温至160℃保温20h，依次用无水乙醇、去离子水洗涤5次，干燥，得到含磷稠环结构的中间体；
3)在氮气保护下，将0.31g4,4'-二羟基二苯二硫醚、0.31g含磷稠环结构的中间体、20mLN,N-二甲基甲酰胺混合，超声混合30min，加入5g预聚体溶液中，在氮气保护下升温至30℃保温10h，干燥，得到聚氨酯预聚体；
S2：用双金属有机框架改性鸡蛋壳、聚氨酯预聚体制备阻燃胶；
以质量份数计，阻燃胶的组成为：双金属有机框架改性鸡蛋壳5份、聚氨酯预聚体20份；
双金属有机框架改性鸡蛋壳的制备包括以下步骤：
(1)除去鸡蛋壳内膜，清洗、干燥，用球磨30min，得到鸡蛋壳粉末；球磨的工作条件为：球料比5：1，转速为250r/min；
(2)将0.8g鸡蛋壳粉末、0.15mol/L2,2'-联吡啶-3,3'-二羧酸乙醇溶液100mL，加入0.6g聚乙烯吡咯烷酮，超声分散30min，加入290mg六水硝酸镍、133mg氯化铝、20mLN,N-二甲基甲酰胺的混合液，超声处理30min，得到双金属有机框架改性鸡蛋壳；
S3：用液态镓铟纳米颗粒、阿拉伯树胶、丙烯酰胺、甲基丙烯酸羟乙酯制备改性阿拉伯胶，包括以下步骤：
A.将1.5g镓铟合金液态金属、30mL乙醇、5mg2-巯基乙胺混合，在3℃下超声搅拌60min，离心后用无水乙醇震荡5次，得到液态镓铟纳米颗粒；
B.将0.1g液态镓铟纳米颗粒超声分散到100mL蒸馏水中，加入3g阿拉伯树胶、1g丙烯酰胺、1g甲基丙烯酸羟乙酯，超声搅拌，得到改性阿拉伯凝胶；
S4：将1g聚氨酯泡棉在0.5g改性阿拉伯胶中浸渍处理，在氮气保护下加入0.1mg光引发剂，用365nm紫外光照射8min，陈化处理12h，得到导电泡棉；
S5：用阻燃胶将导电布、导电泡棉、离型膜依次复合，得到一种高弹性导电泡棉；
离型膜为PE离型膜；导电布为铝箔纤维复合布。
对比例1：以实施例3为对照组，没有加入4,4'-二羟基二苯二硫醚，其他工序正常。
对比例2：以实施例3为对照组，用鸡蛋壳替换双金属有机框架改性鸡蛋壳，其他工序正常。
对比例3：以实施例3为对照组，没有加入双金属有机框架改性鸡蛋壳，其他工序正常。
对比例4：以实施例3为对照组，没有制备含磷稠环结构的中间体，其他工序正常。
对比例5：以实施例3为对照组，没有制备液态镓铟纳米颗粒，其他工序正常。
对比例6：以实施例3为对照组，用阿拉伯树胶替换改性阿拉伯胶，其他工序正常。
所用原料来源：
4,4'-二环己基甲烷二异氧酸酯33490、二月桂酸二丁基锡291234、N,N-二甲基甲酰胺270547、2,2′-二烯丙基双酚A413526、4,4'-二羟基二苯二硫醚216178、2,2'-联吡啶-3,3'-二羧酸457191、聚乙烯吡咯烷酮PVP10：Merck试剂；DOPO(9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物)D806521、2-巯基乙胺M914287、阿拉伯树胶A800707、丙烯酰胺A800656、甲基丙烯酸羟乙酯H810855、聚己内酯二醇P875243：上海麦克林生化科技有限公司；无水乙醇、六水硝酸镍、氯化铝，分析纯：国药集团试剂；鸡蛋壳：市场购买；镓铟合金液态金属EGaIn：Alfa Aesar(中国)化学有限公司；聚氨酯泡棉JDM-B002(密度750kg/m3,厚度1.7mm)：深圳捷信诺达科技有限公司；光引发剂1173S50293：上海源叶生物科技有限公司；PE离型膜(2mm)：一中科技；铝箔纤维复合布L109(0.5mm)：常熟市雷昂复合材料有限公司。
性能测试：对实施例1-3、对比例1-6进行性能测试；
体积电阻率：参考GB/T 22042-2008进行体积电阻率的测试；
回弹率：参考GB/T 6670-2008进行回弹率的测试：
将试样裁剪成100mm×100mm，将试样厚度叠加至50mm，在实验前，将样品在0.4mm/s的速度下将样品压缩至原始厚度80％，预压2次，然后留有15min恢复期，然后将样品放在基准面，调节管子高度，使零回弹为试样表面上方16mm，使管子与试样有轻接触，释放钢球(直径为16mm，质量为16.8g)，下落高度为500mm，记录回弹最大高度值，1min内得到3个有效回弹值，每个测3组，若其中有值超过中值20％，多测2次，确定中值；取中值为样品回弹率；
阻燃性：裁剪成100×13×5mm的标准样条，参考UL-94垂直燃烧测试进行垂直燃烧等级测试；
自修复性：在阻燃胶层(400μm)上进行划痕试验，在涂层上划出长200μm、深200μm的划痕，在55℃烘箱中保温12h，在电子显微镜下观察其自修复能力，并进行表征；具体数据如表1；
表1
本发明提供一种高弹性导电泡棉及其制作工艺，用阻燃胶将导电布、导电泡棉、离型膜依次复合，通过原料选择及工艺配合，制备一种高阻燃性、高电磁屏蔽性、高弹性的导电泡棉。
实施例1-3的样品在UL-94测试中燃烧速度皆小于40mm/min，在两次10s燃烧测试中，在火焰下无膨胀、无融滴，说明其具有高阻燃性，能够为器件提供有效的保护。
将实施例3与对比例1、对比例2、对比例3进行对比可知，用4,4'-二羟基二苯二硫醚作为扩链剂，对聚己内酯二醇、4,4'-二环己基甲烷二异氧酸酯、二月桂酸二丁基锡共同生成的预聚体进行化学修饰，然后加入双金属有机框架改性鸡蛋壳，使阻燃胶中含有金属-二硫键动态结合，赋予阻燃胶较强的抗损伤能力及较好的自修复性。
将实施例3与对比例2、对比例3进行对比可知，为了提高废弃物利用率与阻燃胶的阻燃性，本发明将以2,2'-联吡啶-3,3'-二羧酸为配体的铝镍双金属有机框架原位生长在鸡蛋壳表面，然后与聚氨酯预聚体中的双DOPO复配使用，协同提升阻燃胶的热稳定性、抑烟性、阻燃性。
将实施例3与对比例4进行对比可知，以DOPO和2,2'-二烯丙基双酚A合成以双酚A为骨架的含磷稠环结构的双DOPO型中间体，用其与4,4'-二羟基二苯二硫醚一起作为扩链剂，对聚己内酯二醇、4,4'-二环己基甲烷二异氧酸酯、二月桂酸二丁基锡共同生成的预聚体进行化学修饰，得到具有二硫键且含磷稠环结构的聚氨酯预聚体，其结构中含有的双DOPO可有效提高阻燃胶气相和凝聚相协同阻燃效果；且双酚A的骨架和双悬垂型DOPO含磷稠环结构的引入可以共同提升阻燃胶的耐热性、耐水性和抗拉伸性能。
将实施例3与对比例5、对比例6进行对比可知，将液态镓铟合金纳米化和巯基改性，然后通过氢键自组装到阿拉伯树胶与聚氨酯泡棉的复合网络结构中，在大幅提高导电泡棉的导电性同时也提升导电泡棉的拉伸性能，且导电泡棉中阿拉伯树胶与液态镓铟纳米颗粒的引入有效提高导电泡棉与阻燃胶的粘结性，从而防止分层现象。
以上所述仅为本发明的为实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书所做的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (6)
1.一种高弹性导电泡棉的制作工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1：制备具有二硫键且含磷稠环结构的聚氨酯预聚体；
S2：用双金属有机框架改性鸡蛋壳、聚氨酯预聚体制备阻燃胶；
S3：用液态镓铟纳米颗粒、阿拉伯树胶、丙烯酰胺、甲基丙烯酸羟乙酯制备改性阿拉伯胶；
S4：将聚氨酯泡棉在改性阿拉伯胶中浸渍处理，紫外光照，得到导电泡棉；
S5：用阻燃胶将导电布、导电泡棉、离型膜依次复合，得到一种高弹性导电泡棉；
双金属有机框架改性鸡蛋壳的制备包括以下步骤：
(1)除去鸡蛋壳内膜，清洗、干燥，用球磨25-30min，得到鸡蛋壳粉末；
(2)将鸡蛋壳粉末、2,2'-联吡啶-3,3'-二羧酸乙醇溶液混合，加入聚乙烯吡咯烷酮，超声分散20-30min，加入六水硝酸镍、氯化铝、N,N-二甲基甲酰胺的混合液，超声处理20-30min，得到双金属有机框架改性鸡蛋壳；
改性阿拉伯胶的制备包括以下步骤：
A.将液态镓铟合金、乙醇、2-巯基乙胺混合，在3℃下超声搅拌50-60min，离心后用无水乙醇震荡3-5次，得到液态镓铟纳米颗粒；
B.将液态镓铟纳米颗粒超声分散到蒸馏水中，加入阿拉伯树胶、丙烯酰胺、甲基丙烯酸羟乙酯，超声搅拌，得到改性阿拉伯胶；
聚氨酯预聚体的制备包括以下步骤：
1)聚己内酯二醇、4,4'-二环己基甲烷二异氧酸酯、二月桂酸二丁基锡、N,N-二甲基甲酰胺混合，超声搅拌5-10min，在氮气气氛下加热至65-70℃保温5-7h，得到预聚体溶液；
2)将DOPO升温至熔化，在氮气保护下加入2,2′-二烯丙基双酚A，升温至155-160℃保温20-22h，依次用无水乙醇、去离子水洗涤3-5次，干燥，得到含磷稠环结构的中间体；
3)在氮气保护下，将4,4'-二羟基二苯二硫醚、含磷稠环结构的中间体、N,N-二甲基甲酰胺混合，超声混合10-30min，加入预聚体溶液，在氮气保护下升温至25-30℃保温10-11h，干燥，得到聚氨酯预聚体。
2.根据权利要求1所述的一种高弹性导电泡棉的制作工艺，其特征在于，离型膜为PE离型膜、OPP离型膜、PET离型膜中一种；导电布为镀炭导电布、镀镍导电布、铝箔纤维复合布中一种。
3.根据权利要求1所述的一种高弹性导电泡棉的制作工艺，其特征在于，紫外光照的工作条件为：在氮气保护下，向改性阿拉伯胶中加入光引发剂，用365nm紫外光照射5-8min，陈化处理10-12h。
4.根据权利要求1所述的一种高弹性导电泡棉的制作工艺，其特征在于，以质量份数计，阻燃胶的组成为：双金属有机框架改性鸡蛋壳1-5份、聚氨酯预聚体10-20份。
5.根据权利要求1所述的一种高弹性导电泡棉的制作工艺，其特征在于，双金属有机框架改性鸡蛋壳的制备中，球磨的工作条件为：球料比5：1，转速为200-250r/min。
6.根据权利要求1所述的一种高弹性导电泡棉的制作工艺，其特征在于，聚氨酯预聚体的制备中，4,4'-二羟基二苯二硫醚、含磷稠环结构的中间体的质量比为1：1。
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| CN202310503612.1A CN116390467B (zh) | 2023-05-06 | 2023-05-06 | 一种高弹性导电泡棉的制作工艺 |
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| CN202310503612.1A CN116390467B (zh) | 2023-05-06 | 2023-05-06 | 一种高弹性导电泡棉的制作工艺 |
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