CN116444854A - 含磷氧化石墨烯原位复合的聚合物泡沫制备方法及产品 - Google Patents
含磷氧化石墨烯原位复合的聚合物泡沫制备方法及产品 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116444854A CN116444854A CN202310331409.0A CN202310331409A CN116444854A CN 116444854 A CN116444854 A CN 116444854A CN 202310331409 A CN202310331409 A CN 202310331409A CN 116444854 A CN116444854 A CN 116444854A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- graphene oxide
- phosphorus
- polymer foam
- containing graphene
- situ
- 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.)
- Pending
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 190
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 186
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 128
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 title claims abstract description 128
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 127
- 239000006260 foam Substances 0.000 title claims abstract description 109
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 97
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 title claims abstract description 72
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 64
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 50
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 claims abstract description 35
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 34
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 claims abstract description 13
- 229920005830 Polyurethane Foam Polymers 0.000 claims description 86
- 239000011496 polyurethane foam Substances 0.000 claims description 86
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 37
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 36
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 35
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 35
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 26
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 25
- 239000006261 foam material Substances 0.000 claims description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 23
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 22
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims description 18
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 18
- 238000013329 compounding Methods 0.000 claims description 16
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 claims description 16
- 239000000779 smoke Substances 0.000 claims description 15
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 15
- BVFSYZFXJYAPQJ-UHFFFAOYSA-N butyl(oxo)tin Chemical compound CCCC[Sn]=O BVFSYZFXJYAPQJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 claims description 13
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims description 13
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 claims description 13
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 12
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 12
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 12
- WVLBCYQITXONBZ-UHFFFAOYSA-N trimethyl phosphate Chemical compound COP(=O)(OC)OC WVLBCYQITXONBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 10
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 9
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 9
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- VHYFNPMBLIVWCW-UHFFFAOYSA-N 4-Dimethylaminopyridine Chemical compound CN(C)C1=CC=NC=C1 VHYFNPMBLIVWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- WQDUMFSSJAZKTM-UHFFFAOYSA-N Sodium methoxide Chemical compound [Na+].[O-]C WQDUMFSSJAZKTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 6
- JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N toluene-4-sulfonic acid Chemical compound CC1=CC=C(S(O)(=O)=O)C=C1 JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- CZHYKKAKFWLGJO-UHFFFAOYSA-N dimethyl phosphite Chemical compound COP([O-])OC CZHYKKAKFWLGJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 4
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 claims description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- JGFBRKRYDCGYKD-UHFFFAOYSA-N dibutyl(oxo)tin Chemical compound CCCC[Sn](=O)CCCC JGFBRKRYDCGYKD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- VDNRGELAQDCRPO-UHFFFAOYSA-N diethyl hydroxymethyl phosphate Chemical compound CCOP(=O)(OCC)OCO VDNRGELAQDCRPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 3
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 claims description 3
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 3
- LPNYRYFBWFDTMA-UHFFFAOYSA-N potassium tert-butoxide Chemical compound [K+].CC(C)(C)[O-] LPNYRYFBWFDTMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 3
- DQWPFSLDHJDLRL-UHFFFAOYSA-N triethyl phosphate Chemical compound CCOP(=O)(OCC)OCC DQWPFSLDHJDLRL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005809 transesterification reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 20
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 6
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 5
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 5
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 5
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 4
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 4
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 2
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 2
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 2
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 2
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 2
- 239000002341 toxic gas Substances 0.000 description 2
- NWZSZGALRFJKBT-KNIFDHDWSA-N (2s)-2,6-diaminohexanoic acid;(2s)-2-hydroxybutanedioic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)CC(O)=O.NCCCC[C@H](N)C(O)=O NWZSZGALRFJKBT-KNIFDHDWSA-N 0.000 description 1
- VZGGORYUNHMESL-UHFFFAOYSA-N 1-diethylphosphorylethoxy-diethoxy-ethylsilane Chemical compound C(C)P(=O)(CC)C(C)O[Si](OCC)(OCC)CC VZGGORYUNHMESL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 1
- IDGUHHHQCWSQLU-UHFFFAOYSA-N ethanol;hydrate Chemical compound O.CCO IDGUHHHQCWSQLU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000012767 functional filler Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- IKDUDTNKRLTJSI-UHFFFAOYSA-N hydrazine monohydrate Substances O.NN IKDUDTNKRLTJSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011256 inorganic filler Substances 0.000 description 1
- 229910003475 inorganic filler Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000979 retarding effect Effects 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
- C08J9/36—After-treatment
- C08J9/40—Impregnation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2205/00—Foams characterised by their properties
- C08J2205/04—Foams characterised by their properties characterised by the foam pores
- C08J2205/05—Open cells, i.e. more than 50% of the pores are open
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2361/00—Characterised by the use of condensation polymers of aldehydes or ketones; Derivatives of such polymers
- C08J2361/20—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen
- C08J2361/26—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes with heterocyclic compounds
- C08J2361/28—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes with heterocyclic compounds with melamine
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2367/00—Characterised by the use of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Derivatives of such polymers
- C08J2367/02—Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2375/00—Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
- C08J2375/04—Polyurethanes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2379/00—Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen with or without oxygen, or carbon only, not provided for in groups C08J2361/00 - C08J2377/00
- C08J2379/04—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain; Polyhydrazides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
- C08J2379/08—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2383/00—Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Derivatives of such polymers
- C08J2383/04—Polysiloxanes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
本发明公开了一种含磷氧化石墨烯原位复合的聚合物泡沫制备方法及产品，制备方法包括以下步骤：通过液体磷系阻燃剂与氧化石墨烯的酯交换反应，得含磷氧化石墨烯；将清洁的聚合物泡沫放入含磷氧化石墨烯的分散液中，放入真空烘箱中真空浸渍，取出后冷冻干燥，得含磷氧化石墨烯原位复合的聚合物泡沫。本发明具有提升聚合物泡沫阻燃抑烟、隔热性能且制备工艺简单、制备成本低的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种聚合物泡沫，特别是一种含磷氧化石墨烯原位复合的聚合物泡沫制备方法及产品。
背景技术
聚合物泡沫材料是一种具有密度低、优异的柔韧性、抗冲击等优点的多孔材料。近年来，聚合物泡沫材料被广泛应用在建筑，家用电器，电子器件等各个领域中。随着聚合物泡沫材料的逐步发展，已经被应用在舰船、航空航天、电子设备及许多尖端技术领域中。同时，这些领域对材料的隔热保温、防火抑烟等性能的要求也越来越严格，但相当一部分的聚合物泡沫材料却因较差的阻燃性能、耐燃性和燃烧时会释放大量有毒气体等缺点，而被极大的限制了应用范围。
氧化石墨烯是石墨烯的氧化物，是石墨经过一系列的氧化、超声剥离等手段得到的衍生物。石墨烯经过氧化处理后得到氧化石墨烯，仍保持着一种单层片状结构，拥有较大的比表面积和大π键共轭结构。氧化石墨烯由于其片状表面和边缘富含含氧官能团，具有易于加工和形成三维宏观组装的特性。正是因为高密度的羟基和羧基等基团的存在，使得氧化石墨烯具有良好亲水性，易分散于水中，能形成较为稳定的分散液。
同时，氧化石墨烯也是一种极具潜力的阻燃、抑烟填料。通常，当石墨烯及其衍生物添加到聚合物材料中时，可以提高材料的热稳定性，延迟聚合物引燃时间，有效地抑制火焰的蔓延，起着控制热释放速率和抑制有毒气体排放的作用。但是，当氧化石墨烯作为阻燃填料单独使用时，效果往往不太理想，当氧化石墨烯与其他阻燃剂共同使用或向其中引入阻燃元素时，会达到协同增效的效果。
在中国专利文献CN110180514A公开的“氧化石墨烯复合海绵及其制备方法和应用”中，公布了一种氧化石墨烯复合海绵及其制备方法和应用。将清洁的聚氨酯海绵进入到氧化石墨烯水溶液中，经过干燥处理后得到氧化石墨烯聚氨酯海绵。最后将氧化石墨烯聚氨酯海绵浸泡在乙醇水溶液中，二次干燥处理后得到氧化石墨烯复合海绵。这些将氧化石墨烯和聚合物泡沫复合的方法操作起来简单便捷，原料易得，耗时短，对环境污染小。但由于单独使用氧化石墨烯作为阻燃剂与聚氨酯泡沫复合，对复合泡沫减缓热释放作用有限，起不到很好的抑制热传递和阻隔燃烧时有害气体溢出的效果。
在中国专利文献CN114672993A公开的“一种基于氧化石墨烯的阻燃功能性棉织物及其制备方法”中，发明人将二乙基磷酰乙基三乙氧基硅烷、乙醇和去离子水混合均匀，剧烈搅拌12h，得到混合溶液。将氧化石墨烯、夹心型多酸加入所述混合溶液中，其超声处理1～3h，得到阻燃整理液。将经过清洗处理的棉织物在所述阻燃整理液中浸轧处理，依次烘干、焙烘，得到氧化石墨烯阻燃棉织物。然后浸入水合肼中进行还原反应，取出后洗涤，烘干，得阻燃功能性棉织物。该阻燃功能性棉织物具有安全性高、热稳定性良好、节能环保和高效阻燃等优点。但该方法复杂，使用试剂较为危险。
综上所述，现有的使用氧化石墨烯为阻燃填料的方法难以以一种简单、快速的方法将氧化石墨烯填充到聚合物泡沫内部，难以兼顾在提升聚合物泡沫材料的阻燃抑烟性能同时提升其隔热、保温性能，而且普遍存在成本高、效率低的问题，无法在普通技术领域中得到广泛应用。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种含磷氧化石墨烯原位复合的聚合物泡沫制备方法及产品。本发明具有提升聚合物泡沫材料的阻燃抑烟、隔热保温性能，且制备工艺简单、成本低的特点。
本发明的技术方案：一种含磷氧化石墨烯原位复合的聚合物泡沫制备方法，包括以下步骤：
S1、制备含磷氧化石墨烯：
S101、称取氧化石墨烯与催化剂，加入到液体磷系阻燃剂中，于165～215℃温度下，反应12～36h，得反应产物；
S102、将反应产物经离心处理后，用去离子水与无水乙醇交替洗涤2～4次，冷冻干燥24～48h后，得干燥的含磷氧化石墨烯；
S2、清洗聚合物泡沫材料：
S3、含磷氧化石墨烯原位复合至聚合物泡沫材料内部：
S301、将含磷氧化石墨烯以超声的方式均匀分散在溶剂中，超声0.5～5h后得到分散液；
S302、将清洁的聚合物泡沫浸入分散液，转移至真空烘箱中浸渍，真空烘箱温度为60～90℃，真空度为60～90kPa，浸渍时间为30～90min；
S303、取出聚合物泡沫，常压保持12～36h后，将聚合物泡沫转移至冷冻干燥机中冷冻干燥24～48h，得含磷氧化石墨烯原位复合的聚合物泡沫。
前述的含磷氧化石墨烯的制备及其在聚合物泡沫的应用中，步骤S101中，所述催化剂为单丁基氧化锡、二丁基氧化锡、甲醇钠、氢氧化钾、氢氧化钠、叔丁醇钾、磺酸、三乙胺、对甲基苯磺酸、4-二甲氨基吡啶中的任意一种；所述液体磷系阻燃剂为甲基磷酸二甲酯、磷酸三甲酯、亚磷酸二甲酯、乙基磷酸二乙酯、二乙基(羟甲基)磷酸酯中的任意一种或至少两种的混合物。
前述的含磷氧化石墨烯的制备及其在聚合物泡沫的应用中，步骤S101中，所述氧化石墨烯与催化剂的质量比为(5～15):1；氧化石墨烯与液体磷系阻燃剂的质量比为1：(20～60)。
前述的含磷氧化石墨烯的制备及其在聚合物泡沫的应用中，步骤S2中，所述聚合物泡沫为聚氨酯泡沫、一步法聚酰亚胺泡沫、三聚氰胺泡沫、有机硅泡沫、聚对苯二甲酸乙二醇酯泡沫中的任意一种，所述聚合物泡沫的开孔度为60～100％。
前述的含磷氧化石墨烯的制备及其在聚合物泡沫的应用中，步骤S2中，聚合物泡沫材料的清洗方法为：用去离子水和无水乙醇交替清洗聚合物泡沫2～5次，清洗干净后放置于80～100℃烘箱中干燥3～8h，得清洁的聚合物泡沫。
前述的含磷氧化石墨烯的制备及其在聚合物泡沫的应用中，步骤S301中，用于分散含磷氧化石墨烯的溶剂为去离子水、无水乙醇中的任意一种或两种的混合物。
前述的含磷氧化石墨烯的制备及其在聚合物泡沫的应用中，步骤S301中，所述分散液的浓度为3～20mg/ml；
本方案还包括一种含磷氧化石墨烯原位复合的聚合物泡沫，是由上述任一所述的制备方法制备得到的。
前述的含磷氧化石墨烯原位复合的聚合物泡沫，与未复合的聚合物泡沫相比，极限氧指数值提升百分比为30.0～75.0％，导热系数值降低百分比为20.0～40.0％，平均吸声系数提升百分比为110.0～260.0％，最大烟气比光密度值降低百分比为35.0～60.0％。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明选择首先通过氧化石墨烯表面和边缘的大量含氧官能团(如环氧基、羟基和羧基)所提供的反应位点，与液体磷系阻燃剂通过酯交换反应，将阻燃元素-磷，有目的地引入氧化石墨烯片层中，制备出了一种新型含磷氧化石墨烯，实现磷系阻燃片段与氧化石墨烯片层的有效链接，制备得到磷/碳一体化型阻燃功能填料；再将改性后的含阻燃元素磷的氧化石墨烯作为无机填料，通过真空浸渍的方法在聚合物泡沫骨架(泡楞及泡孔)中沉降并填充，在不影响泡沫材料本身泡孔结构的前提下，有效地同时解决了聚氨酯、一步法聚酰亚胺等聚合物泡沫自身阻燃抑烟性能、隔热性能不佳的问题，全面提升聚合物泡沫的阻燃抑烟、保温隔热、吸声等性能。
相比于未复合的聚合物泡沫，所得到的含磷氧化石墨烯原位复合的聚合物泡沫，极限氧指数值提升百分比为30.0～75.0％，导热系数值降低百分比为20.0～40.0％，平均吸声系数提升百分比为110.0～260.0％，最大烟气比光密度值降低百分比为35.0～60.0％。本发明成功制备出综合性能更加优良的泡沫材料。
此外，本发明的制备工艺简单，改性所需液体磷系阻燃剂价格低廉，总体制备成本低，安全性和效率高，能够有效解决以往以氧化石墨烯作为阻燃填料的技术路线在原料成本、制作时长、材料商品化等方面存在的系列问题，为今后开发高性能、高效阻燃氧化石墨烯提供了新的思路与探索，并在实际应用中具有巨大的社会经济效益，有希望依靠其价格优势在普通民用领域得到广泛应用。
附图说明
图1是本实施例1所制备的含磷氧化石墨烯原位复合的软质聚氨酯泡沫的照片；
图2是本实施例2所制备的含磷氧化石墨烯原位复合的软质聚氨酯泡沫的实际燃烧图片；
图3为本对比例2所制备的有氧化石墨烯原位复合的软质聚氨酯泡沫的实际燃烧图片；
图4是实施例1-3和对比例1-4的性能指标图。
具体实施方式
一种含磷氧化石墨烯原位复合的聚合物泡沫制备方法，包括以下步骤：
S1、制备含磷氧化石墨烯：
S101、称取氧化石墨烯与催化剂，加入到液体磷系阻燃剂中，于165～215℃温度下，反应12～36h，得反应产物；其中，氧化石墨烯与催化剂的质量比为(5～15):1；氧化石墨烯与液体磷系阻燃剂的质量比为1：(20～60)。
S102、将反应产物经离心处理后，用去离子水与无水乙醇交替洗涤2～4次，冷冻干燥24～48h后，得到干燥的含磷氧化石墨烯；
其中，所述催化剂为单丁基氧化锡、二丁基氧化锡、甲醇钠、氢氧化钾、氢氧化钠、叔丁醇钾、磺酸、三乙胺、对甲基苯磺酸、4-二甲氨基吡啶中的任意一种；所述液体磷系阻燃剂为甲基磷酸二甲酯、磷酸三甲酯、亚磷酸二甲酯、乙基磷酸二乙酯、二乙基(羟甲基)磷酸酯中的任意一种或至少两种的混合物。
S2、清洗聚合物泡沫材料：
S201、用去离子水和无水乙醇交替清洗聚合物泡沫2～5次，清洗干净后放置于80～100℃烘箱中干燥3～8h，得清洁的聚合物泡沫；
其中，所述聚合物泡沫为聚氨酯泡沫、一步法聚酰亚胺泡沫、三聚氰胺泡沫、有机硅泡沫、聚对苯二甲酸乙二醇酯泡沫中的任意一种，所述聚合物泡沫的开孔度为60～100％。
S3、含磷氧化石墨烯原位复合至聚合物泡沫材料内部：
S301、将含磷氧化石墨烯以超声的方式均匀分散在溶剂中，超声0.5～5h后得到分散液；其中，用于分散含磷氧化石墨烯的溶剂为去离子水、无水乙醇中的任意一种或两种的混合物；含磷氧化石墨烯的分散液的浓度为3～20mg/ml；
S302、将清洁的聚合物泡沫浸入分散液，转移至真空烘箱中浸渍，真空烘箱温度为60～90℃，真空度为60～90kPa，浸渍时间为30～90min；
S303、取出聚合物泡沫，常压保持12～36h后，将聚合物泡沫转移至冷冻干燥机中冷冻干燥24～48h，得含磷氧化石墨烯原位复合的聚合物泡沫。
通过上述制备方法，得到的含磷氧化石墨烯原位复合的聚合物泡沫，与未复合的聚合物泡沫相比，极限氧指数值提升百分比为30.0～75.0％，导热系数值降低百分比为20.0～40.0％，平均吸声系数提升百分比为110.0～260.0％，最大烟密度值降低百分比为35.0～60.0％。
下面通过具体的实施例对本发明进行详细说明，但这些例举性实施方式的用途和目的仅用来列举本发明，并非对本发明的实际保护范围构成任何形式的任何限定，更非将本发明的保护范围局限于此。
实施例1：
一种含磷氧化石墨烯原位复合的聚合物泡沫制备方法，包括以下步骤：
S1、制备含磷氧化石墨烯：
S101、称取5.00g氧化石墨烯与0.4g单丁基氧化锡，加入到甲基磷酸二甲酯中(1.00mol，150g)，于170℃温度下，反应36h；
S102、将反应产物经离心处理后，用去离子水与无水乙醇交替洗涤3次，冷冻干燥48h后，得到干燥的含磷氧化石墨烯。
S2、清洗聚合物泡沫材料：
S201、用去离子水和无水乙醇交替清洗开孔度70％的软质聚氨酯泡沫3次，清洗干净后放置于80℃烘箱中干燥5h，得清洁的软质聚氨酯泡沫。
S3、含磷氧化石墨烯原位复合至软质聚氨酯泡沫材料内部：
S301、将含磷氧化石墨烯通过超声的方式均匀分散在无水乙醇与去离子水容积比为1:1的溶剂中，超声0.5h后得到浓度为5mg/ml的含磷氧化石墨烯的分散液；
S302、将清洁的软质聚氨酯泡沫浸入分散液，转移至真空烘箱中浸渍，真空烘箱温度为60℃，真空度为80kPa，浸渍时间为30min；
S303、取出软质聚氨酯泡沫，常压保持24h，将软质聚氨酯泡沫转移至冷冻干燥机中干燥48h，得含磷氧化石墨烯原位复合的软质聚氨酯泡沫。
图1为本实施例1所制备的含磷氧化石墨烯原位复合的软质聚氨酯泡沫的照片。
本实施例1所制备的含磷氧化石墨烯原位复合的软质聚氨酯泡沫的性能如下：
含磷氧化石墨烯原位复合的软质聚氨酯泡沫的密度为14.2kg/m3；导热系数值为0.03471W/(m·K)；极限氧指数值为22.0％；平均吸声系数为0.52；最大烟气比光密度值为14.55。
实施例2：
一种含磷氧化石墨烯原位复合的聚合物泡沫制备方法，包括以下步骤：
S1、制备含磷氧化石墨烯：
S101、称取5.00g氧化石墨烯与0.4g单丁基氧化锡，加入到甲基磷酸二甲酯中(1.00mol，150g)，于170℃温度下，反应36h；
S102、将反应产物经离心处理后，用去离子水与无水乙醇交替洗涤3次，冷冻干燥48h后，得到干燥的含磷氧化石墨烯。
S2、清洗聚合物泡沫材料：
S201、用去离子水和无水乙醇交替清洗开孔度为70％的软质聚氨酯泡沫3次，清洗干净后放置于80℃烘箱中干燥5h，得清洁的软质聚氨酯泡沫。
S3、含磷氧化石墨烯原位复合至软质聚氨酯泡沫材料内部：
S301、将含磷氧化石墨烯通过超声的方式均匀分散在无水乙醇与去离子水容积比为1:1的溶剂中，超声0.5h后得到浓度为10mg/ml的含磷氧化石墨烯的分散液；
S302、将清洁的软质聚氨酯泡沫浸入分散液，转移至真空烘箱中浸渍，真空烘箱温度为60℃，真空度为80kPa，浸渍时间为30min；
S303、取出软质聚氨酯泡沫，常压保持24h，将软质聚氨酯泡沫转移至冷冻干燥机中干燥48h，得含磷氧化石墨烯原位复合的软质聚氨酯泡沫。
本实施例2所制备的含磷氧化石墨烯原位复合的软质聚氨酯泡沫的性能如下：
含磷氧化石墨烯原位复合的软质聚氨酯泡沫的密度为19.2kg/m3；导热系数值为0.03128W/(m·K)；极限氧指数值为23.8％；平均吸声系数为0.79；最大烟密度值为14.74。
图2为本实施例2所制备的含磷氧化石墨烯原位复合的软质聚氨酯泡沫的实际燃烧图片。
实施例3：
一种含磷氧化石墨烯原位复合的聚合物泡沫制备方法，包括以下步骤：
S1、制备含磷氧化石墨烯：
S101、称取5.00g氧化石墨烯与0.4g单丁基氧化锡，加入到甲基磷酸二甲酯中(1.00mol，150g)，于170℃温度下，反应36h；
S102、将反应产物经离心处理后，用去离子水与无水乙醇交替洗涤3次，冷冻干燥48h后，得到干燥的含磷氧化石墨烯。
S2、清洗聚合物泡沫材料：
S201、用去离子水和无水乙醇交替清洗开孔度为70％的软质聚氨酯泡沫3次，清洗干净后放置于80℃烘箱中干燥5h，得清洁的软质聚氨酯泡沫。
S3、含磷氧化石墨烯原位复合至软质聚氨酯泡沫材料内部：
S301、将含磷氧化石墨烯通过超声的方式均匀分散在无水乙醇与去离子水容积比为1:1的溶剂中，超声0.5h后得到浓度为15mg/ml的分散液；
S302、将清洁的软质聚氨酯泡沫浸入分散液，转移至真空烘箱中浸渍，真空烘箱温度为60℃，真空度为80kPa，浸渍时间为30min；
S303、取出软质聚氨酯泡沫，常压保持24h，将软质聚氨酯泡沫转移至冷冻干燥机中干燥48h，得含磷氧化石墨烯原位复合的软质聚氨酯泡沫。
本实施例3所制备的含磷氧化石墨烯原位复合的软质聚氨酯泡沫的性能如下：
含磷氧化石墨烯原位复合的软质聚氨酯泡沫的密度为21.6kg/m3；导热系数值为0.03016W/(m·K)；极限氧指数值为25.6％；平均吸声系数为0.68；最大烟密度值为13.36。
实施例4：
一种含磷氧化石墨烯原位复合的聚合物泡沫制备方法，包括以下步骤：
S1、制备含磷氧化石墨烯：
S101、称取5.00g氧化石墨烯与0.4g单丁基氧化锡，加入到甲基磷酸二甲酯中(1.00mol，150g)，于170℃温度下，反应36h；
S102、将反应产物经离心处理后，用去离子水与无水乙醇交替洗涤3次，冷冻干燥48h后，得到干燥的含磷氧化石墨烯。
S2、清洗聚合物泡沫材料：
S201、用去离子水和无水乙醇交替清洗开孔度为80％的软质聚氨酯泡沫3次，清洗干净后放置于80℃烘箱中干燥5h，得清洁的软质聚氨酯泡沫。
S3、含磷氧化石墨烯原位复合至软质聚氨酯泡沫材料内部：
S301、将含磷氧化石墨烯通过超声的方式均匀分散在无水乙醇与去离子水容积比为1:1的溶剂中，超声0.5h后得到浓度为5mg/ml的分散液；
S302、将清洁的软质聚氨酯泡沫浸入分散液，转移至真空烘箱中浸渍，真空烘箱温度为60℃，真空度为80kPa，浸渍时间为30min；
S303、取出软质聚氨酯泡沫，常压保持24h，将软质聚氨酯泡沫转移至冷冻干燥机中干燥48h，得含磷氧化石墨烯原位复合的软质聚氨酯泡沫。
本实施例4所制备的含磷氧化石墨烯原位复合的软质聚氨酯泡沫的性能如下：
含磷氧化石墨烯原位复合的软质聚氨酯泡沫的密度为15.1kg/m3；导热系数值为0.03376W/(m·K)；极限氧指数值为24.4％；平均吸声系数为0.63；最大烟密度值为13.94。
实施例5：
S1、制备含磷氧化石墨烯：
S101、称取5.00g氧化石墨烯与0.4g单丁基氧化锡，加入到甲基磷酸二甲酯中(1.00mol，150g)，于170℃温度下，反应36h；
S102、将反应产物经离心处理后，用去离子水与无水乙醇交替洗涤3次，冷冻干燥48h后，得到干燥的含磷氧化石墨烯。
S2、清洗聚合物泡沫材料：
S201、用去离子水和无水乙醇交替清洗开孔度为68％的一步法聚酰亚胺泡沫3次，清洗干净后放置于80℃烘箱中干燥5h，得清洁的一步法聚酰亚胺泡沫。
S3、含磷氧化石墨烯原位复合至一步法聚酰亚胺泡沫材料内部：
S301、将含磷氧化石墨烯通过超声的方式均匀分散在无水乙醇与去离子水容积比为1:1的溶剂中，超声0.5h后得到浓度为5mg/ml的含磷氧化石墨烯的分散液；
S302、将清洁的一步法聚酰亚胺泡沫浸入分散液，转移至真空烘箱中浸渍，真空烘箱温度为60℃，真空度为80kPa，浸渍时间为30min；
S303、取出一步法聚酰亚胺泡沫，常压保持24h，将一步法聚酰亚胺泡沫转移至冷冻干燥机中干燥48h，得含磷氧化石墨烯原位复合的一步法聚酰亚胺泡沫。
本实施例5所制备的含磷氧化石墨烯原位复合的一步法聚酰亚胺泡沫的性能如下：
含磷氧化石墨烯原位复合的软质聚氨酯泡沫的密度为19.8kg/m3；导热系数值为0.03426W/(m·K)；极限氧指数值为25.3％；平均吸声系数为0.67；最大烟密度值为10.05。
实施例6：
S1、制备含磷氧化石墨烯：
S101、称取5.00g氧化石墨烯与0.4g单丁基氧化锡，加入到亚磷酸二甲酯中(1.00mol，150g)，于165℃温度下，反应36h；
S102、将反应产物经离心处理后，用去离子水与无水乙醇交替洗涤3次，冷冻干燥48h后，得到干燥的含磷氧化石墨烯。
S2、清洗聚合物泡沫材料：
S201、用去离子水和无水乙醇交替清洗开孔度为70％的软质聚氨酯泡沫3次，清洗干净后放置于80℃烘箱中干燥5h，得清洁的软质聚氨酯泡沫。
S3、含磷氧化石墨烯原位复合至软质聚氨酯泡沫材料内部：
S301、将含磷氧化石墨烯通过超声的方式均匀分散在无水乙醇与去离子水容积比为1:1的溶剂中，超声0.5h后得到浓度为5mg/ml的含磷氧化石墨烯的分散液；
S302、将清洁的软质聚氨酯泡沫浸入分散液，转移至真空烘箱中浸渍，真空烘箱温度为60℃，真空度为80kPa，浸渍时间为30min；
S303、取出软质聚氨酯泡沫，常压保持24h，将软质聚氨酯转移至冷冻干燥机中干燥48h，得含磷氧化石墨烯原位复合的软质聚氨酯泡沫。
本实施例6所制备的含磷氧化石墨烯原位复合的软质聚氨酯泡沫的性能如下：
含磷氧化石墨烯原位复合的软质聚氨酯泡沫的密度为14.6kg/m3；导热系数值为0.03405W/(m·K)；极限氧指数值为21.5％；平均吸声系数为0.50；最大烟密度值为14.73。
对比例1：
用去离子水和无水乙醇交替清洗开孔度为70％的软质聚氨酯泡沫3次，清洗干净后放置于80℃烘箱中干燥5h，得清洁的软质聚氨酯泡沫。称取氧化石墨烯，以超声的方式均匀分散于无水乙醇与去离子水容积比为1:1的溶剂中，超声3h后得到分散液，得到浓度为5mg/ml的分散液。
将清洁的软质聚氨酯泡沫浸入分散液，转移至真空烘箱中浸渍，温度为60℃，真空度为80kPa，浸渍时间为30min；浸渍后，取出泡沫，常压保持24h，去除多余分散液，将泡沫转移至冷冻干燥机中干燥48h，得到有氧化石墨烯原位复合的软质聚氨酯泡沫。
该对比例1所制备的氧化石墨烯原位复合的软质聚氨酯泡沫的性能如下：
氧化石墨烯原位复合的软质聚氨酯泡沫的密度为14.6kg/m3；导热系数值为0.03840W/(m·K)；极限氧指数值为19.1％。
对比例2：
用去离子水和无水乙醇交替清洗开孔度为70％的软质聚氨酯泡沫，清洗干净后放置于80℃烘箱中干燥5h，得清洁的软质聚氨酯泡沫。称取氧化石墨烯，以超声的方式均匀分散于无水乙醇与去离子水容积比为1:1的溶剂中，超声3h后得到分散液，得到浓度为10mg/ml的分散液。
将清洁的软质聚氨酯泡沫浸入分散液，转移至真空烘箱中浸渍，温度为60℃，真空度为80kPa，浸渍时间为30min；浸渍后，取出泡沫，常压保持24h，去除多余分散液，将泡沫转移至冷冻干燥机中干燥48h，得到有氧化石墨烯原位复合的软质聚氨酯泡沫。
该对比例2所制备的有氧化石墨烯原位复合的软质聚氨酯泡沫的性能如下：
有氧化石墨烯原位复合的软质聚氨酯泡沫的密度为20.2kg/m3；导热系数为0.03793W/(m·K)；极限氧指数为19.8％。
图3为本对比例2所制备的有氧化石墨烯原位复合的软质聚氨酯泡沫的实际燃烧图片。
对比例3：
用去离子水和无水乙醇交替清洗开孔度为70％的软质聚氨酯泡沫，清洗干净后放置于80℃烘箱中干燥5h，得清洁的软质聚氨酯泡沫。称取氧化石墨烯，以超声的方式均匀分散于无水乙醇与去离子水容积比为1:1的溶剂中，超声3h后得到分散液，得到浓度为15mg/ml的分散液。
将清洁的软质聚氨酯泡沫浸入分散液，转移至真空烘箱中浸渍，温度为60℃，真空度为80kPa，浸渍时间为30min；浸渍后，取出泡沫，常压保持24h，去除多余分散液，将泡沫转移至冷冻干燥机中干燥48h，得到有氧化石墨烯原位复合的软质聚氨酯泡沫。
该对比例3所制备的有氧化石墨烯原位复合的软质聚氨酯泡沫的性能如下：
有氧化石墨烯原位复合的软质聚氨酯泡沫的密度为22.2kg/m3；导热系数值为0.03556W/(m·K)；极限氧指数值为20.3％。
对比例4：
用去离子水和无水乙醇交替清洗开孔度为70％的软质聚氨酯泡沫，清洗干净后放置于80℃烘箱中干燥5h，得清洁的软质聚氨酯泡沫。
该对比例4所制备的清洁的软质聚氨酯泡沫的性能如下：
清洁的软质聚氨酯泡沫的密度为11.6kg/m3；导热系数值为0.04559W/(m·K)；极限氧指数值为16.3％；平均吸声系数为0.22；最大烟密度值为24.37。
其中，实施例1-6中原位复合至聚合物泡沫内的均为含磷氧化石墨烯，对比例1-3中原位复合至聚合物泡沫内的为氧化石墨烯。实施例1-6与对比例1-4的样品的性能指标如表1和图4所示。观察实施例1-6与对比例1-4的样品的极限氧指数值与导热系数值发现，实施例1-6的样品的极限氧指数值均高于对比例1-4的样品，且实施例1-6的样品隔热效果优于对比例1-4的样品。因此，含磷氧化石墨烯进一步有效增强了氧化石墨烯材料作为填料制备改性聚合物泡沫的阻燃、隔热性能。
表1实施例1-6与对比例1-4的样品性能表
Claims (9)
1.一种含磷氧化石墨烯原位复合的聚合物泡沫制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、制备含磷氧化石墨烯：
S101、称取氧化石墨烯与催化剂，加入到液体磷系阻燃剂中，于165～215℃温度下，反应12～36h，得反应产物；
S102、将反应产物经离心处理后，用去离子水与无水乙醇交替洗涤、冷冻干燥，得干燥的含磷氧化石墨烯；
S2、清洗聚合物泡沫材料，得清洁的聚合物泡沫；
S3、含磷氧化石墨烯原位复合至聚合物泡沫材料内部：
S301、将含磷氧化石墨烯以超声的方式均匀分散在溶剂中，超声0.5～5h后得到分散液；
S302、将清洁的聚合物泡沫浸入分散液，转移至真空烘箱中浸渍，真空烘箱温度为60～90℃，真空度为60～90kPa，浸渍时间为30～90min；
S303、取出聚合物泡沫，常压保持12～36h后，冷冻干燥24～48h，得含磷氧化石墨烯原位复合的聚合物泡沫。
2.根据权利要求1所述的一种含磷氧化石墨烯原位复合的聚合物泡沫制备方法，其特征在于：步骤S101中，所述催化剂为单丁基氧化锡、二丁基氧化锡、甲醇钠、氢氧化钾、氢氧化钠、叔丁醇钾、磺酸、三乙胺、对甲基苯磺酸、4-二甲氨基吡啶中的任意一种；所述液体磷系阻燃剂为甲基磷酸二甲酯、磷酸三甲酯、亚磷酸二甲酯、乙基磷酸二乙酯、二乙基(羟甲基)磷酸酯中的任意一种或至少两种的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种含磷氧化石墨烯的制备方法及其在聚合物泡沫中的应用，其特征在于：步骤S101中，所述氧化石墨烯与催化剂的质量比为(5～15):1；氧化石墨烯与液体磷系阻燃剂的质量比为1：(20～60)。
4.根据权利要求1所述的一种含磷氧化石墨烯原位复合的聚合物泡沫制备方法，其特征在于：步骤S2中，所述聚合物泡沫为聚氨酯泡沫、一步法聚酰亚胺泡沫、三聚氰胺泡沫、有机硅泡沫、聚对苯二甲酸乙二醇酯泡沫中的任意一种，所述聚合物泡沫的开孔度为60～100％。
5.根据权利要求1所述的一种含磷氧化石墨烯原位复合的聚合物泡沫制备方法，其特征在于：步骤S2中，聚合物泡沫材料的清洗方法为：用去离子水和无水乙醇交替清洗聚合物泡沫2～5次，清洗干净后放置于80～100℃烘箱中干燥3～8h，得清洁的聚合物泡沫。
6.根据权利要求1所述的一种含磷氧化石墨烯原位复合的聚合物泡沫制备方法，其特征在于：步骤S301中，用于分散含磷氧化石墨烯的溶剂为去离子水、无水乙醇中的任意一种或两种的混合物。
7.根据权利要求1所述的一种含磷氧化石墨烯原位复合的聚合物泡沫制备方法，其特征在于：步骤S301中，所述分散液的浓度为3～20mg/ml。
8.一种含磷氧化石墨烯原位复合的聚合物泡沫，其特征在于，所述含磷氧化石墨烯原位复合的聚合物泡沫是由权利要求1-7任一所述的制备方法制备得到的。
9.根据权利要求8所述的一种含磷氧化石墨烯原位复合的聚合物泡沫，其特征在于：所述含磷氧化石墨烯原位复合的聚合物泡沫，与未复合的聚合物泡沫相比，极限氧指数值提升百分比为30.0～75.0％，导热系数值降低百分比为20.0～40.0％，平均吸声系数提升百分比为110.0～260.0％，最大烟气比光密度值降低百分比为35.0～60.0％。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310331409.0A CN116444854A (zh) | 2023-03-31 | 2023-03-31 | 含磷氧化石墨烯原位复合的聚合物泡沫制备方法及产品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310331409.0A CN116444854A (zh) | 2023-03-31 | 2023-03-31 | 含磷氧化石墨烯原位复合的聚合物泡沫制备方法及产品 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116444854A true CN116444854A (zh) | 2023-07-18 |
Family
ID=87131455
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310331409.0A Pending CN116444854A (zh) | 2023-03-31 | 2023-03-31 | 含磷氧化石墨烯原位复合的聚合物泡沫制备方法及产品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116444854A (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105694433A (zh) * | 2016-03-30 | 2016-06-22 | 天津大学 | 一种兼备高导热性和柔韧性的聚合物泡沫/石墨烯复合材料制备方法 |
| CN110180514A (zh) * | 2019-06-27 | 2019-08-30 | 中素新科技有限公司 | 氧化石墨烯复合海绵及其制备方法和应用 |
| CN113956580A (zh) * | 2021-12-03 | 2022-01-21 | 青岛和新精细化工有限公司 | 一种dopo衍生物阻燃剂及其制备和应用 |
| CN114213759A (zh) * | 2022-01-04 | 2022-03-22 | 深圳中塑化工高性能材料有限公司 | 一种聚磷酸酯接枝石墨烯阻燃改性聚丙烯的制法及应用 |
| WO2022106493A1 (en) * | 2020-11-19 | 2022-05-27 | Basf Se | Flame-retardant polyurethane foam system |
-
2023
- 2023-03-31 CN CN202310331409.0A patent/CN116444854A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105694433A (zh) * | 2016-03-30 | 2016-06-22 | 天津大学 | 一种兼备高导热性和柔韧性的聚合物泡沫/石墨烯复合材料制备方法 |
| CN110180514A (zh) * | 2019-06-27 | 2019-08-30 | 中素新科技有限公司 | 氧化石墨烯复合海绵及其制备方法和应用 |
| WO2022106493A1 (en) * | 2020-11-19 | 2022-05-27 | Basf Se | Flame-retardant polyurethane foam system |
| CN113956580A (zh) * | 2021-12-03 | 2022-01-21 | 青岛和新精细化工有限公司 | 一种dopo衍生物阻燃剂及其制备和应用 |
| CN114213759A (zh) * | 2022-01-04 | 2022-03-22 | 深圳中塑化工高性能材料有限公司 | 一种聚磷酸酯接枝石墨烯阻燃改性聚丙烯的制法及应用 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| SURAJIT SOME ET AL.: ""Phosphorus-Doped Graphene Oxide Layer as a Highly Efficient Flame Retardant"", 《CHEM. EUR. J.》, vol. 21, 8 September 2015 (2015-09-08), pages 15480 - 15485 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109897273B (zh) | 一种复合阻燃剂接枝改性的eva泡沫材料及其制备方法 | |
| CN109320773A (zh) | 一种含磷硅接枝氧化石墨烯阻燃剂及其制备方法 | |
| CN109265813A (zh) | 一种防盐雾的阻燃船用电缆护套料及其制备方法 | |
| CN109251721B (zh) | 密封胶及其制备方法 | |
| CN114171847B (zh) | 一种高阻燃、高浸润性锂离子电池隔膜及其制备方法 | |
| CN111875648B (zh) | 一种生物基大分子阻燃剂及其制备方法和应用 | |
| CN114656702B (zh) | 一种建筑安全网用阻燃橡胶及其制备方法 | |
| CN105837907A (zh) | 一种包含ncnfs/zif-90的阻燃电缆绝缘材料及用途 | |
| CN113402762B (zh) | 一种绝热阻燃聚氨酯-硅气凝胶复合保温材料的制备方法 | |
| CN111607219B (zh) | 一种低烟热塑性聚氨酯弹性体复合材料及其制备方法 | |
| CN113461950B (zh) | 一种绿色可持续型化学-物理协同膨胀阻燃体系的制备方法 | |
| CN105484037B (zh) | 含有氮磷硅的织物后整理剂的制备方法 | |
| CN112876947B (zh) | 一种用于钢结构的膨胀型涂料 | |
| Bi et al. | Hollow Superstructure In Situ Assembled by Single‐Layer Janus Nanospheres toward Electromagnetic Shielding Flame‐Retardant Polyurea Composites | |
| CN113480802A (zh) | 一种高性能阻燃抗静电聚丙烯 | |
| CN116444854A (zh) | 含磷氧化石墨烯原位复合的聚合物泡沫制备方法及产品 | |
| CN105949581A (zh) | 一种包含纳米钙钛矿氧化物LaxSr1-xCoO3的阻燃电缆绝缘材料的制备方法及用途 | |
| CN115160638A (zh) | 含硼硅复合阻燃抑烟涂层的硬质聚氨酯泡沫及其制备方法 | |
| CN110256879B (zh) | 环保水性无机阻燃涂料 | |
| CN113563829B (zh) | 一种阻燃eva胶膜及其制备方法和用途 | |
| CN105924725A (zh) | 一种包含Ag-CNFS/ZIF-90的阻燃电缆绝缘材料的制备方法及用途 | |
| CN108862286B (zh) | 阻燃隔热的弹性二氧化硅气凝胶片材及汽车锂离子动力电池热管理系统用薄片 | |
| CN109535638B (zh) | 一种用于电子设备壳体的阻燃抑烟abs及制备方法 | |
| CN112538245A (zh) | 一种采光瓦树脂及其制备方法 | |
| CN115246927A (zh) | 一种氧化石墨烯基磷-氮-硅复合阻燃共聚酯及其制备方法 |
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 |