CN117777500A - 一种碳纳米管增强聚氨酯抗静电复合材料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于抗静电材料技术领域,提供了一种碳纳米管增强聚氨酯抗静电复合材料及其制备方法和应用。本发明先采用第一增塑剂、碳纳米管制得碳纳米管母粒,采用低聚物多元醇、二异氰酸酯反应制得预聚物,然后将碳纳米管母粒、预聚物、第二增塑剂混合,通过分散盘桨叶搅拌分散,离心分散脱泡,得到脱泡的导电混合液,加入扩链剂后,再次离心分散脱泡,经浇铸,硫化,冷却后,最终制得碳纳米管增强聚氨酯抗静电复合材料。本发明制得的碳纳米管增强聚氨酯抗静电复合材料具有良好的抗静电性能和力学性能,耐磨性能好,碳纳米管的添加量少,对底色影响小,可以制备一些有颜色要求的产品。本发明的制备方法简单,可大规模生产。
Description
技术领域
本发明涉及抗静电材料技术领域,更具体地,涉及一种碳纳米管增强聚氨酯抗静电复合材料及其制备方法和应用。
背景技术
聚氨酯(PU)作为一种常见的高分子材料,具有高弹性、良好的挠曲性、较高的弹性模量、优异的耐磨性能,可用于制备硬度跨度大的各类制品,例如各种高速胶辊(>1000r/min)、叶轮、筛板、传动带、衬里、高压密封件、鞋底等制品,通常其制品的硬度范围涵盖邵氏硬度从Shore A20至Shore D70。聚氨酯的生产方式按加工工艺分为:混炼胶(MPU)、浇注胶(CPU)、热塑型(TPU),CPU与另两种相比,原材料选择范围更大、产品硬度范围更宽、特别适合于大中型制品的生产,弥补了TPU与MPU制品加工工艺的局限和不足,最大限度地发挥聚氨酯弹性体的性能优势。但随着聚氨酯应用领域的进一步拓展,使用者在实际应用过程中也对聚氨酯材料提出了新的要求,例如当聚氨酯应用于高端电子输送设备时,输送带或胶轮会因受到摩擦使得本体带上正、负电荷失去平衡而产生静电荷,静电荷积聚在输送带表面或胶轮不易消失,会造成电极击穿。因此,需要开发一种抗静电聚氨酯来解决上述问题。
目前大部分抗静电聚氨酯添加了季铵盐、磺酸盐等离子型抗静电剂,虽然这类抗静电剂添加量低(1%~5%),但是不能满足长效抗静电要求,且表面电阻很难满足108Ω以下要求。另一类抗静电聚氨酯则通过添加导电碳黑、碳纳米管、石墨烯、金属粉末等作为导电剂,虽然这类抗静电聚氨酯的表面电阻可达到106Ω,但是这类导电剂添加量大,加工过程中环境粉尘污染大,且导电炭黑很容易飘散在生产设备的电子仪器上,导致短路,发生安全事故;导电炭黑、石墨烯、碳纳米管的比表面非常大(100~1000m2/g),吸油值也非常高,尤其是碳纳米管,相互缠绕在一起,采用超声波或离心搅拌方式无法彻底将缠绕在一起的碳纳米管打开、分散成单根自由舒展的形式,为满足表面电阻要求则需要提高碳纳米管添加量,但是碳纳米管添加量的增加,又会造成整个聚氨酯体系粘度上升,流动性差,造成浇铸困难,气泡脱除难度提高,产品质量下降。这些都限制了碳纳米管在浇铸聚氨酯行业中的应用。
中国专利CN108589308A公开了一种抗静电PU输送带及其制备方法,使用导电炭黑和抗静电母粒两种抗静电助剂与聚氨酯通过共混涂覆,制得抗静电聚氨酯输送带,但是,其最高的表面电阻也仅仅只能达到107Ω,另外,导电炭黑(添加量5%)与抗静电母粒(添加量10%)添加量高,不仅导致聚氨酯剥离强度下降,而且只适合制备黑色样品,无法制取其他颜色,限制了其应用范围。
中国专利CN105814104A公开了一种导电的热塑性聚氨酯,将含乙氧基和丙氧基多元醇、含丁氧基多元醇两种离子液体作为抗静电剂,制得热塑性聚氨酯组合物。制备的组合物既可以单独使用,也可以作为抗静电母粒与其他聚合物一起共混,改善其他聚合物的表面电阻。但是,在整个制备离子液体的过程中涉及多次化学反应,对成品的纯度、结构稳定性提出了更多要求,不利于大规模批量化生产操作。
因此,亟需开发一种聚氨酯抗静电材料,具有良好的抗静电性能和力学性能,而且碳纳米管的添加量少,对底色影响小,可以制备一些有颜色要求的产品,制备方法简便易操作,可大规模生产。
发明内容
本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种碳纳米管增强聚氨酯抗静电复合材料及其制备方法和应用。本发明提供的碳纳米管增强聚氨酯抗静电复合材料具有良好的抗静电性能(表面电阻≤4.6×107Ω)和力学性能(拉伸强度不低于5.4MPa,可达到64.8MPa;100%拉伸模量不低于0.48MPa,可达到34.9MPa;断裂伸长率不低于330%,可高达730%;撕裂强度不低于2.81kN/m,可达到69kN/m),耐磨性能好(磨耗不高于0.183g),而且碳纳米管的添加量少(碳纳米管的质量仅占抗静电复合材料的总质量的0.025wt%~0.09wt%),对底色影响小,可以制备一些有颜色要求的产品。
本发明的第一方面提供一种碳纳米管增强聚氨酯抗静电复合材料。
具体地,一种碳纳米管增强聚氨酯抗静电复合材料的制备方法,包括如下步骤:
(1)将第一增塑剂预热,然后与碳纳米管混合,离心分散脱泡,制得碳纳米管母粒;
(2)在保护气体氛围中,将低聚物多元醇、二异氰酸酯混合反应,制得预聚物;
(3)将预聚物预热,加入碳纳米管母粒、第二增塑剂,采用分散盘桨叶进行搅拌,得到导电混合液,离心分散脱泡,得到脱泡的导电混合液;
(4)将脱泡的导电混合液预热,加入扩链剂,再次离心分散脱泡,然后浇铸,硫化,冷却,得到所述碳纳米管增强聚氨酯抗静电复合材料。
本发明采用以第一增塑剂为基础制得的抗静电的碳纳米管母粒,再将碳纳米管母粒、预聚物、第二增塑剂混合,通过分散盘桨叶搅拌分散,形成层状涡流,可以将缠绕的碳纳米管分散开来,以单根舒展状态分散在聚氨酯中,首尾间形成搭桥,构成导电通路,分散效果优异,解决了碳纳米管难分散的问题,从而可以大大降低碳纳米管的添加量,同时还能够获得优异的抗静电效果。另外,碳纳米管具有良好的力学性能,抗拉强度达到50~200GPa,是钢的100倍,密度却只有钢的1/6,碳纳米管均匀地分散在聚氨酯基体树脂中,可以起到优异的纤维增强相作用,与基体树脂有良好的界面作用力,在受到外力作用时,能够有效转移基体树脂受到的应力,从而提高聚氨酯的抗撕裂强度与耐磨性能。
优选地,步骤(1)中,所述碳纳米管为单壁碳纳米管。
优选地,步骤(1)中,所述碳纳米管的平均直径<3nm,和/或所述碳纳米管的长度>5μm。
进一步优选地,步骤(1)中,所述碳纳米管的平均直径1~3nm,和/或所述碳纳米管的长度10~50μm。
更优选地,步骤(1)中,所述碳纳米管的平均直径1.4~2.2nm,和/或所述碳纳米管的长度20~30μm。
优选地,步骤(1)中,所述碳纳米管和第一增塑剂的质量比为1:(7~11)。
进一步优选地,步骤(1)中,所述碳纳米管和第一增塑剂的质量比为1:(9~11)。
优选地,按照重量份计,所述碳纳米管增强聚氨酯抗静电复合材料,包括如下原料组分:
预聚物100份、
碳纳米管母粒0.3~1份、
第二增塑剂3~10份、
扩链剂7~30份。
优选地,按照重量份计,所述预聚物包括如下原料组分:
低聚物多元醇70~80份、
二异氰酸酯10~50份。
优选地,所述碳纳米管增强聚氨酯抗静电复合材料中碳纳米管的质量占比为0.025wt%~0.09wt%。
优选地,步骤(1)中,所述第一增塑剂为二丙二醇二苯甲酸酯(DPDB)。
优选地,步骤(1)中,所述将第一增塑剂预热至70~90℃。
进一步优选地,步骤(1)中,所述将第一增塑剂预热至80~90℃。
优选地,步骤(1)中,所述碳纳米管母粒为膏状。
优选地,步骤(1)中,所述离心分散的转速为700~900r/min,和/或离心分散的时间为30~50s。
优选地,步骤(2)中,所述保护气体为氮气。
优选地,步骤(2)中,先将低聚物多元醇经脱水处理,然后再将低聚物多元醇、二异氰酸酯混合反应,制得预聚物。
优选地,将低聚物多元醇在110~140℃、0.67kPa的条件下进行脱水处理。
优选地,步骤(2)中,所述低聚物多元醇为聚酯多元醇和/或聚醚多元醇。
优选地,步骤(2)中,所述聚酯多元醇的重均分子量为600~3000,和/或所述聚酯多元醇的酸值≤0.5mgKOH/g,和/或所述聚酯多元醇中的水分的质量≤0.03%,和/或所述聚酯多元醇在75℃下的粘度≤800MPa.S。
优选地,步骤(2)中,所述聚醚多元醇的重均分子量为500~8000,和/或所述聚醚多元醇的酸值≤0.5mgKOH/g,和/或所述聚醚多元醇的水分的质量≤0.03%,和/或所述聚醚多元醇在40℃的粘度为100~1500MPa.S。
优选地,所述聚酯多元醇为聚己二酸乙二醇酯二醇、聚碳酸酯二醇,聚己内酯多元醇、聚己二酸乙二醇-丙二醇酯二醇、聚己二酸一缩二乙二醇酯二醇中的至少一种。
优选地,所述聚醚多元醇为聚四氢呋喃二醇、聚环氧乙烷(聚乙二醇)二醇、聚环氧丙烷(聚丙二醇)二醇、聚环氧丙烯三醇中的至少一种。
优选地,步骤(2)中,所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、对苯二异氰酸酯(PPDI)、1,5-萘二异氰酸酯(NDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)中的至少一种。
进一步优选地,步骤(2)中,所述二异氰酸酯为2,4-甲苯二异氰酸酯和/或2,6-甲苯二异氰酸酯。
更优选地,步骤(2)中,所述二异氰酸酯为质量比为(70~90):(30~10)的2,4-甲苯二异氰酸酯和2,6-甲苯二异氰酸酯的组合。
优选地,步骤(2)中,所述反应的温度为80~90℃,和/或所述反应的时间为0.5~3h。
优选地,步骤(3)中,将预聚物预热至70~90℃。
优选地,步骤(3)中,所述第二增塑剂为邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二辛脂(DOP)、邻苯二甲酸二甲氧基乙酯(DMEP)、二丙二醇二苯甲酸酯(DPDB)、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯(TXIB)中的至少一种。
优选地,步骤(3)中,采用分散盘桨叶进行搅拌,所述搅拌的转速为2500~3500r/min,和/或搅拌的时间为15~25min。
优选地,步骤(1)、(2)和(4)中,所述离心分散脱泡包括如下步骤:先在700~900r/min离心分散30~50s,然后提高转速至1100~1300r/min进行脱泡50~70s,全程保持真空度0.6~0.7KPa。对导电混合液进行脱泡的目的是除去机械搅拌时混入导电混合液中的气泡,避免后续浇铸成品中产生气孔,影响质量。
进一步优选地,步骤(1)、(2)和(4)中,所述离心分散脱泡包括如下步骤:先在800~900r/min离心分散40~50s,然后提高转速至1200~1300r/min进行脱泡60~70s,全程保持真空度0.6~0.7KPa。
优选地,步骤(4)中,将脱泡的导电混合液预热至70~90℃。
优选地,步骤(4)中,所述浇铸为浇铸到预热至100~120℃的模具中。
优选地,步骤(4)中,所述硫化至少进行两次。
进一步优选地,步骤(4)中,所述硫化包括一次硫化和二次硫化,所述一次硫化的温度为110~120℃,和/或所述一次硫化的时间为60~90min,和/或所述二次硫化的温度为100~110℃,和/或所述二次硫化的时间为16~24h。
优选地,步骤(4)中,所述一次硫化后,脱膜,然后再进行二次硫化。
优选地,步骤(4)中,所述扩链剂包括多元胺类扩链剂和/或多元醇类扩链剂。
优选地,步骤(4)中,所述多元胺类扩链剂为芳香族二胺类化合物。
进一步优选地,步骤(4)中,所述多元胺类扩链剂为3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯甲烷(MOCA)、3,5’-二氨基对氯苯甲酸异丁酯(DD-1604)、二乙基甲苯二胺(DETDA)、3,5-二甲硫基甲苯二胺(DMTDA)中的至少一种。
优选地,步骤(4)中,所述多元醇类扩链剂为1,4-丁二醇(BDO)、乙二醇、丙二醇、三异丙醇胺(TIPA)、氢醌双(β-羟乙基)醚(HQEE)、对苯二甲酸二羟乙基酯(BHET)、间苯二酚二羟乙基醚(HER)中的至少一种。
本发明的第二方面提供一种碳纳米管增强聚氨酯抗静电复合材料。
一种碳纳米管增强聚氨酯抗静电复合材料,所述碳纳米管增强聚氨酯抗静电复合材料的表面电阻≤4.6×107Ω。
本发明的第三方面提供一种碳纳米管增强聚氨酯抗静电复合材料的应用。
一种碳纳米管增强聚氨酯抗静电复合材料在抗静电领域中的应用。
一种碳纳米管增强聚氨酯抗静电复合材料在制备高端电子输送设备中的应用。
优选地,所述高端电子输送设备包括输送带和/或胶轮。
相对于现有技术,本发明的有益效果如下:
本发明先采用第一增塑剂、碳纳米管制得碳纳米管母粒,采用低聚物多元醇、二异氰酸酯反应制得预聚物,然后将碳纳米管母粒、预聚物、第二增塑剂混合,通过分散盘桨叶搅拌分散,离心脱泡,得到脱泡的导电混合液,加入扩链剂后,再次离心脱泡,经浇铸,硫化,冷却后,最终制得碳纳米管增强聚氨酯抗静电复合材料。本发明制得的碳纳米管增强聚氨酯抗静电复合材料具有良好的抗静电性能(表面电阻≤4.6×107Ω)和力学性能(拉伸强度不低于5.4MPa,可达到64.8MPa;100%拉伸模量不低于0.48MPa,可达到34.9MPa;断裂伸长率不低于330%,可高达730%;撕裂强度不低于2.81kN/m,可达到69kN/m),耐磨性能好(磨耗不高于0.183g),而且碳纳米管的添加量少(0.025wt%~0.09wt%),对底色影响小,可以制备一些有颜色要求的产品。另外,本发明的制备方法简单,可以实现简单的浇铸,不涉及多次复杂的化学反应,对聚氨酯体系粘度影响小,重复性强,可大规模生产。
附图说明
图1为本发明实施例1的碳纳米管增强聚氨酯抗静电复合材料的制备工艺流程图;
图2为本发明实施例1采用的分散盘桨叶的外观照片;
图3为本发明对比例5采用的锚式桨叶的外观照片。
具体实施方式
为了让本领域技术人员更加清楚明白本发明所述技术方案,现列举以下实施例进行说明。需要指出的是,以下实施例对本发明要求的保护范围不构成限制作用。
以下实施例中所用的原料、试剂或装置如无特殊说明,均可从常规商业途径得到,或者可以通过现有已知方法得到。
TDI:山东一诺威新材料有限公司,型号TDI 80/20。
聚己二酸乙二醇酯:山东一诺威新材料有限公司,型号PE-2010(重均分子量1000),PE-2020(重均分子量2000)。
聚己内脂二元醇:UCC公司,型号D520。
聚四氢呋喃醚二元醇:巴斯夫,型号POLY THF 1000。
增塑剂:二丙二醇二苯甲酸酯(DPDB),伊士曼化学,Benzoflex 9-88SG。
TIPA:陶氏化学,型号TIPA99。
MOCA:苏州湘园新材料股份有限公司,mocaⅡ型。
碳纳米管:OCSIAL型号TUBALL(直径1.4~2.2nm,长度20~30μm)。
实施例1
一种碳纳米管增强聚氨酯抗静电复合材料的制备方法,包括如下步骤:
1、碳纳米管母粒的制备:
(1)称取碳纳米管和增塑剂二丙二醇二苯甲酸酯(DPDB),两者重量比1:9,其中碳纳米管为单壁碳纳米管;
(2)将DPDB预热至80℃,加入碳纳米管,用玻璃棒缓慢搅拌,得到混合液,碳纳米管被DPDB全部浸润,不会飘浮在液面上;
(3)将混合液放入真空高速离心分散机中,离心分散脱泡:先用800r/min,离心分散40s,再提高转速至1200r/min,离心脱泡+分散60s,全过程保持真空度在0.65KPa,得到膏状的碳纳米管母粒(或称为抗静电母粒)。
2、预聚物1的制备:
在装有搅拌器、回流冷凝器、滴液漏斗、温度计和氮气接管的四口烧瓶中计量加入脱水处理过的聚己二酸乙二醇酯(预先将聚己二酸乙二醇酯在110℃、0.67kPa的条件下脱水处理),通入干燥氮气,搅拌,待温度升至50℃时开始缓慢滴加计量的甲苯二异氰酸酯(2,4-甲苯二异氰酸酯与2,6-甲苯二异氰酸酯异构体质量比为80:20)维持反应温度为80±2℃,控制滴加在1h完成。在滴加完毕后开始取样,以后每隔20min取一次样,分别测试粘度、固含量、NCO含量。待所有指标达到预期值后,降温、出料,即得预聚物1,存储密闭,干燥。预聚物1的组分及其用量如表1所示。
3、碳纳米管增强聚氨酯抗静电复合材料的制备:
(1)称取预聚物1,预热80℃,然后加入碳纳米管母粒、增塑剂混合。使用分散盘桨叶(如图2所示),高速(3000r/min)搅拌20min,得到导电混合液;
(2)离心分散脱泡:先用800r/min,离心分散40s,在提高转速至1200r/min,离心脱泡+分散60s,全过程保持真空度在0.6KPa。除去机械搅拌时混入导电混合液中的气泡,避免浇铸成品中产生气孔,影响质量;
(3)脱泡好的导电混合液,预热到80℃,迅速加入多元醇扩链剂和多元胺扩链剂,然后再次离心分散脱泡:先用800r/min,离心分散40s,再提高转速至1200r/min,离心脱泡+分散60s,全过程保持真空度在0.6KPa;
(4)将混拌均匀的混合液迅速浇铸到预热110℃的模具中,在110℃的烤箱中一次硫化,70min;
(5)一次硫化后的产品脱模,再将产品放在烤箱中进行二次硫化,100℃,20h,冷却,得到产品。
实施例2~12
实施例2~12提供碳纳米管增强聚氨酯抗静电复合材料的制备方法,与实施例1的区别在于,组分、用量、反应条件有所不同,具体如表1和表2所示。
表1预聚物1~4的组分及其重量份数
NCO:是指预聚物中异氰酸酯基(-NCO),NCO%是指100g试样所含的异氰酸酯基的质量百分数。
表2各实施例的组分、用量和主要工艺参数
注:“物理状态”是指所有物料混合均匀,脱泡后,产品在75℃时呈现的状态。
对比例1~4
对比例1~4提供一种碳纳米管增强聚氨酯抗静电复合材料的制备方法,与实施例1的区别在于,采用的原料组分不同,具体如表3所示。
对比例5
对比例5提供一种碳纳米管增强聚氨酯抗静电复合材料的制备方法,与实施例9的区别在于,减少一次机械搅拌分散,具体方法如下:
(1)称取聚氨酯预聚物3,预热80℃,然后加入碳纳米管母粒、增塑剂。使用分散盘桨叶(如图2所示),高速(3000r/min)搅拌20min,得到导电混合液;
(2)将导电混合液预热到80℃,迅速加入多元醇扩链剂和多元胺扩链剂,再次离心分散脱泡:先用800r/min,离心分散40s,再提高转速至1200r/min,离心脱泡+分散60s,全过程保持真空度在0.6KPa;
(3)将混拌均匀的混合液迅速浇铸到预热110℃的模具中,在110℃的烤箱中一次硫化,70min;
(4)一次硫化后的产品脱模,再将产品放在烤箱中进行二次硫化,100℃,20h,冷却,得到产品。
对比例6
对比例6提供一种碳纳米管增强聚氨酯抗静电复合材料的制备方法,与实施例1的区别在于,将分散盘桨叶(图2)替换为锚式桨叶(图3)进行搅拌,其他工艺过程、原料组分与实施例9工艺过程相同。
表3各对比例的组分、用量和主要工艺参数
产品效果测试
1、测试方法
表4测试方法
硬度 | 测试方法ASTM D2240 |
拉伸强度,MPa | ASTM D412 |
100%拉伸模量,MPa | ASTM D412 |
断裂伸长率,% | ASTM D412 |
撕裂强度,kN/m | ASTM D470 |
表面电阻,Ω | ASTM D257 |
磨耗,g | ASTM D5963 |
2、测试结果
表5各实施例的性能测试结果
表6各对比例的性能测试结果
由表5可知,实施例1~12所制得的碳纳米管增强聚氨酯抗静电复合材料的表面电阻≤4.6×107Ω,具有优异的抗静电性能;硬度不低于33A,可高达92A;拉伸强度不低于5.4MPa,可达到64.8MPa;100%拉伸模量不低于0.48MPa,可达到34.9MPa;断裂伸长率不低于330%,可高达730%;撕裂强度不低于2.81kN/m,可达到69kN/m;磨耗不高于0.183g,具有良好的力学性能和耐磨性能。其中实施例6由于添加了较多的碳纳米管母粒(占预聚物质量的1%),表面电阻下降幅度稍大。本发明的制备方法不涉及多次复杂的化学反应,对聚氨酯体系粘度影响小,重复性强,可大规模生产。
结合表5和表6可知,从实施例1~12和对比例1~4可以看出来,碳纳米管母粒的加入,不仅可以有效改善聚氨酯的表面抗静电性能,还能提升材料的拉伸强度与撕裂强度,而且添加量非常低,碳纳米管的质量仅占抗静电复合材料总质量的0.025~0.09wt%,即可使得表面电阻达到106Ω,只需要同类产品添加量的1/10,对聚氨酯材料底色影响较小,可以制备一些有颜色要求(如墨绿色、暗红色、灰色)的样品,满足客户对颜色的要求。
对比例5与实施例9相比,对比例5减少了一次机械搅拌,结果导致表面电阻升高了7个数量级,表明本发明采用分散盘对聚氨酯进行高速机械搅拌,溶液形成层状涡流,进一步打散和解开缠绕的碳纳米管,使得碳纳米管均匀分散在聚氨酯基体中,相互搭桥一起,构成导电通路,可很好地提升抗静电性能。
对比例6与实施例9相比,搅拌桨叶结构对碳纳米管分散至关重要,使用锚式桨叶(图3)搅拌,虽然对碳纳米管分散有一点效果,但是相比分散盘(图2),在相同添加量下,表面电阻相差了5个数量级。采用分散盘对聚氨酯进行高速机械搅拌,溶液形成层状涡流,进一步打散,解开缠绕的碳纳米管,使得碳纳米管均匀分散在聚氨酯基体中,相互搭桥一起,构成导电通路,降低材料表面电阻,提升抗静电性能。
Claims (10)
1.一种碳纳米管增强聚氨酯抗静电复合材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)将第一增塑剂预热,然后与碳纳米管混合,离心分散脱泡,制得碳纳米管母粒;
(2)在保护气体氛围中,将低聚物多元醇、二异氰酸酯混合反应,制得预聚物;
(3)将预聚物预热,加入碳纳米管母粒、第二增塑剂,采用分散盘桨叶进行搅拌,得到导电混合液,离心分散脱泡,得到脱泡的导电混合液;
(4)将脱泡的导电混合液预热,加入扩链剂,再次离心分散脱泡,然后浇铸,硫化,冷却,得到所述碳纳米管增强聚氨酯抗静电复合材料。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述碳纳米管和第一增塑剂的质量比为1:(7~11)。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,按照重量份计,所述碳纳米管增强聚氨酯抗静电复合材料,包括如下原料组分:
预聚物100份、
碳纳米管母粒0.3~1份、
第二增塑剂3~10份、
扩链剂7~30份。
4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,按照重量份计,所述预聚物包括如下原料组分:
低聚物多元醇70~80份、
二异氰酸酯10~50份。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述低聚物多元醇为聚酯多元醇和/或聚醚多元醇。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述反应的温度为80~90℃,和/或所述反应的时间为0.5~3h。
7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,采用分散盘桨叶进行搅拌,所述搅拌的转速为2500~3500r/min,和/或所述搅拌的时间为15~25min。
8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)、(2)和(4)中,所述离心分散脱泡包括如下步骤:先在700~900r/min离心分散30~50s,然后提高转速至1100~1300r/min进行脱泡50~70s,全程保持真空度0.6~0.7KPa。
9.权利要求1~8任一项所述的碳纳米管增强聚氨酯抗静电复合材料,其特征在于,所述碳纳米管增强聚氨酯抗静电复合材料的表面电阻≤4.6×107Ω。
10.权利要求1~8任一项所述的碳纳米管增强聚氨酯抗静电复合材料在抗静电领域中的应用。
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