CN1884373A - 含碳纳米管的低密度(0.03－0.2g/cm3)导电聚氨酯泡沫塑料的制备 - Google Patents

含碳纳米管的低密度(0.03－0.2g/cm3)导电聚氨酯泡沫塑料的制备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了制备含碳纳米管的低密度(0.03－0.2g/cm3)导电聚氨酯泡沫塑料的方法及装置。该方法是对碳纳米管表面进行处理，并通过一定工艺将表面改性的碳纳米管均匀分散在多元醇中，得到碳纳米管和多元醇的混合溶液，将各种助剂按照一定配比加入到碳纳米管和多元醇的混合液中，搅拌混合均匀，然后与一定量的多异氰酸酯充分混合反应，浇注到模具中，关闭模盖，最后进行熟化处理，得到制品。本发明制得的低密度碳纳米管/聚氨酯泡沫塑料复合材料，具有很好的导电性能，其体积电阻率可以达到101Ω·cm左右，密度仅为0.03－0.2g/cm3。其密度、导电性能可以满足国防、电子信息产业等领域对导电泡沫的需求。

Description

含碳纳米管的低密度(0.03-0.2g/cm3)导电聚氨酯泡沫塑料的制备
一、技术领域
本发明属于新型导电高分子材料技术领域，是一种制备含碳纳米管(CarbonNanotubes，CNTs)的导电(电阻率在106Ω·cm以下)和抗静电(电阻率在106-109Ω·cm范围内)的低密度(0.03-0.2g/cm3)聚氨酯泡沫塑料的方法。
二、背景技术
聚氨酯泡沫塑料因其多孔性、相对密度小、隔热性好、比强度高等优点广泛应用于国防、汽车、运输、医药卫生、节能、宇宙飞行、三废治理、日常生活等领域。普通聚氨酯泡沫塑料体积电阻率通常在1013-1017Ω·cm之间，作为电气绝缘材料使用无疑是十分优良的。但随聚氨酯泡沫塑料在国防尖端领域、精密电子设备、医疗设备等包装材料方面的进一步应用，静电电荷的积累与释放在高能炸药、电子设备、集成电路、通讯设备、指挥系统、医疗设备等产品生产、储存、运输、装卸及使用中引起了人们的广泛关注。因静电的释放会影响电子设备、集成电路、通讯设备、指挥系统、医疗设备等产品正常工作，且会导致军用危险品的爆炸、火灾等灾难性事故。据不完全统计，仅在电子工业，每年由于静电释放造成的损失，美国高达100亿美元，英国为20亿英镑。另外随着对武器电磁屏蔽、吸波隐身等性能的要求，具有导电能力的泡沫材料的需求愈来愈迫切。因此，世界各国无论是学术界还是产业界都投入了大量人力、物力研究、开发导电及抗静电聚合物泡沫材料，近年来尤其突出。
由于泡沫材料密度低、呈多孔结构，导电通路难于形成，因此，改善其导电性很困难。目前主要报道了如下三种途径改善其导电性。
(1)加入小分子抗静电剂。抗静电剂是一种小分子物质，分子中包含亲油基团和亲水基团，亲油基团连接聚合物表面，亲水基团吸附空气中的水形成水膜，降低聚合物的表面电阻率。英国ABM化学品公司(Davies，等.Resin Technol，1988，17(2)：7)自上世纪80年代以来，开发了Catafor系列季铵盐类抗静电剂。低密度聚氨酯泡沫包装材料中加入2wt％-3wt％的Catafor，可使表面电阻率和体积电阻率分别降到1011Ω和1010-1011Ω·cm。如果进一步提高此抗静电剂的分子量，表面电阻率还可降至1.45×1010Ω。日本花王石碱公司(日特开平4-298517(1992))自上世纪70年代以来，采用一系列季铵盐类抗静电剂改善聚氨酯泡沫的抗静电性能，所得泡沫材料试样的体积电阻率在1～7天之后测量，分别为1.8×107Ω·cm和1.S×107Ω·cm，具有良好的抗静电性能，但该泡沫塑料的电性能的稳定性较差，且随使用时间导电性逐渐丧失。德国Semperit公司(Ger Offen 2423 116(1975))上实际70年代采用一系列季铵盐类抗静电剂改善预聚法聚氨酯泡沫材料抗静电性能，所得泡沫塑料试样的表面电阻率也仅降至2×109～1010Ω。姜志国等(姜志国，等.北京化工，1993，23(3)：10)在开孔硬质聚氨酯泡沫塑料中加入15wt％磷酸酯类抗静电剂。制品的体积电阻率和表面电阻率为7.9×109Ω·cm和1.3×1010Ω，仅接近抗静电泡沫塑料的要求。
(2)添加导电填料(如炭黑、石墨、金属粉末等)。这是将具有良好导电性能的粒子引入到聚合物中，粒子之间相互搭接形成导电通路，从而降低聚合物电阻率的方法。美国Bumett公司(US Pat 4621106(1986))1986年提出，在配方中添加导电性炭黑颗粒的卤代醋酸，制成的软质聚氨酯泡沫表面电阻率为2.4×106Ω、静电衰减时间0.65s。严冰等(严冰，等.化工新型材料，2002，30(9)：26)制备的炭黑填充聚氨酯泡沫复合材料，随炭黑含量的增加，体积电阻率有所降低，炭黑含量为10％时，体积电阻率仍为108Ω·cm。吴叔青等(吴叔青，等.中国塑料，2001，15(12)：52)也制备了炭黑填充的聚氨酯泡沫塑料，体积电阻率可达到107-109Ω·cm。姜志国等(姜志国，等.北京化工，1993，23(3)：10)研究了炭黑填充的开孔聚氨酯泡沫，发现随炭黑含量增加，制品体积电阻率和表面电阻率同时缓慢下降.当炭黑的重量份数达到7.5％时，体积电阻率和表面电阻率为1.4×108Ω·cm和2.6×108Ω，达到了抗静电的要求。并且，当炭黑含量小于5％时.对样品的电阻率基本没有影响。申请者(石磊、李忠明，等，Polymer-PlasticsTechnology and Engineering，2005，44：1323)研究了可膨胀石墨填充硬质聚氨酯泡沫塑料对其导电性能的影响，发现当可膨胀石墨含量为20wt％时，体积电阻率仍高达1.3×1014Ω·cm。
(3)通过配制导电胶液浸渍或蒸汽浸渍原位聚合制备导电泡沫塑料。是将开孔泡沫塑料浸渍在本征导电高分子的单体中，通过原位聚合制备本征导电高分子贯穿的聚氨酯泡沫复合材料；或将开孔泡沫塑料浸渍在含导电粒子或抗静电剂的胶液中，通过附着在聚氨酯中的这些来改善导电性能的方法。Wang等(Wang，et al.Chemistry of Materials，2003，15：375)将在碘试剂中浸泡过的开孔聚氨酯泡沫放在吡咯蒸汽中，通过原位聚合的方法得到聚吡咯和聚氨酯泡沫的复合材料，发现当聚吡咯—碘含量从25wt％(相对于纯的聚氨酯泡沫的质量)增到270wt％时，复合材料电导率从5×10-6S/cm(电阻率2×105Ω·cm)增到3×10-4S/cm(电阻率3.33×103Ω·cm)。Frisch等(Frisch，et al.Journal of Applied Polymer Science，2001，80(6)：893)用聚苯胺浸泡软质和硬质聚氨酯泡沫塑料，直到泡沫完全吸收了聚苯胺，然后在0℃将样品泡在不同浓度的盐酸溶液和去离子水中，用去离子水清洗浸泡了聚苯胺的泡沫，然后在80℃下烘48小时，结果发现，软质泡沫塑料的电导率不随样品的尺寸变化而变化，而对于相同尺寸的硬质泡沫塑料样品，其电导率随酸的浓度的增加而迅速增加，并且其电导率已经达到了抗静电的要求。张洪娟(张洪娟，聚氨酯工业，2002，17(2)：35)选用加有抗静电剂的聚氨酯水乳胶液作为浸渍液，将软质聚氨酯泡沫塑料制品浸渍于其中，制备出表面电阻率为102-108Ω的抗静电泡沫。陆长征等(陆长征，等，塑料，2003，32(5)：50)将乙炔炭黑分散在丙烯酸胶粘剂中制成导电胶液，再将聚氨酯泡沫塑料浸渍到导电胶液中反复辊压后取出、干燥，制得改善了电性能的聚氨酯泡沫材料，当乙炔炭黑在胶液中的含量从3％增加到4.5％时，泡沫样品的体积电阻率从106Ω·cm降到103Ω·cm。
目前的这几种途径虽然可以或多或少改善聚氨酯泡沫的导电性能，但都存在不足之处。如：方法(1)中，加入抗静电剂不能在材料内部形成导电通路；只能提高表面电导率而不能提高体积电导率，且表面电导率也仅达到抗静电水平；抗静电剂随使用时间逐渐损耗，抗静电性变差甚至消失，因此其耐久性、稳定性和安全性较差。方法(2)中，普通导电粒子由于尺寸大难于分布在泡体间的薄膜处，因此导电通路不完善，获得的材料电阻率太高，不能作为导电材料使用，且大量导电粒子的加入严重影响泡沫成型的工艺性能。方法(3)中，浸渍的方法只对开孔泡沫有效；导电聚合物与泡沫表面粘结力很弱，容易脱落，因此使用过程中电性能不稳定；工艺复杂、成本较高等。
近期有一定长径比的导电填料填充泡沫改善泡沫的导电性引起了人们的关注。美国Gupta课题组研究了炭纳米纤维(Yang YL.et al.AdvancedMaterials，2005，17：1999)和碳纳米管(Yang YL.et al.Nano Letters，2005，5(11)：2131)填充聚苯乙烯泡沫的导电性能(密度约0.56g/cm3)，发现当加入5wt％炭纤维时，聚苯乙烯泡沫的电导率从1.0×10-14S/m(电阻率1.0×1016Ω·cm)增到4.5×10-4S/m(电阻率2.22×105Ω·cm)；加入5wt％碳纳米管也可有效改善泡沫的导电性能。申请者制备了密度0.20-0.60g/cm3的导电聚氨酯泡沫(李忠明、石磊、杨鸣波，中国发明专利，申请号：2005100221170)。但无论是Gupta课题组还是申请者以前制备的导电泡沫都存在着密度高的缺陷，限制了这种材料在很多领域应用。在本专利中，申请者通过改进自制搅拌器的结构和功率，以及多次氧化改性和分阶段添加稀释剂的工艺制备了密度0.03-0.20g/cm3、体积电阻率在109-101Ω·cm的聚氨酯泡沫-碳纳米管的复合材料。该材料有望在电子元件、国防、航天等许多领域用作静电保护材料、电磁波屏蔽材料、防雷飞行器外壳、光电元件、各种传感器等。
三、发明内容
本发明的目的是针对国内外广泛应用于导电聚氨酯泡沫塑料的不足，采用新型的导电填料——碳纳米管(Carbon Nanotubes，CNTs)，作为聚氨酯泡沫的导电填料，采用结构改进了的自制搅拌器和新的氧化处理工艺和分散工艺制备低密度、低电阻率的硬质、半硬质导电聚氨酯泡沫塑料。
本发明的基体材料为多元醇和多异氰酸酯(两者为主要原料组分)、有机锡和胺类化合物(两者为催化剂)、蒸馏水(为发泡剂)反应制备的硬质、半硬质聚氨酯泡沫。反应物和助剂的性能参数如表一所示。
表一本发明所用的原料及其性能参数
  原料名称   主要作用
  多元醇   共聚物单体
  多异氰酸酯   共聚物单体
  三乙醇胺   交联催化剂
  有机锡   反应催化剂
  蒸馏水   发泡剂
  硅油   泡沫稳定剂
本发明所用导电填料为碳纳米管(CNTs)，包括多壁碳纳米管(MultiwallCarbon Nanotubes，MWCNTs)、单壁碳纳米管(Single Wall Carbon Nanotubes，SWCNTs)，直径分别为5-40nm和1-2nm，管长为0.5-100μm。
本发明的目的由以下技术措施实现：
本发明提供的碳纳米管表面处理的方法，主要是指利用硝酸、硫酸、高锰酸钾等强氧化剂对碳纳米管表面进行处理，增加其表面极性基团。
本发明提供的碳纳米管的分散方法，主要是指在稀释剂(主要是丙酮、蒸馏水、无水乙醇等极性非活性溶剂)存在下，利用自制的行星搅拌器和市售超声振荡、超声破碎等分散方法将处理过的CNTs分散在聚醚多元醇中。
本发明所用模具大小和形状视制品大小和形状决定，材料可用铝合金、不锈钢等。在发泡方向需要开小气孔，保证在发泡时模具内的气体顺利排出，其大小以不产生过量冒料为宜。
本发明制备的聚氨酯泡沫的密度是通过控制反应物的质量、配比来控制，主要步骤如下：
(1)称量按表二配方称取原料和助剂。
(2)控温干燥多元醇和多异氰酸酯在80℃下干燥12小时(温度可上下波动，但不低于60℃，不高于100℃为宜，时间视原料的水分含量可适当延长和缩短)，干燥后冷却至室温备用。
(3)碳纳米管的表面改性，以及采用非活性稀释剂降低多元醇的粘度，采用多次氧化改性和分阶段添加稀释剂的工艺达到碳纳米管的均匀分散。
(4)强力混合把催化剂三乙醇胺和有机锡、泡沫稳定剂——硅油，以及发泡剂——蒸馏水加入到CNTs和多元醇的混合液中，用自制大功率机械搅拌装置充分搅拌，混合均匀。
(5)聚合发泡将多异氰酸酯迅速加入到混合组分中，同时充分搅拌，当有气体产生，反应物开始升高时后浇注到模具中，关闭模盖。
(6)后期熟化将充满聚氨酯泡沫的模具放入烘箱中，在100℃下固化4小时。
(7)制样开模取出样品，去掉表面结皮层，得到含碳纳米管的低密度(0.03-0.2g/cm3)聚氨酯泡沫塑料。
本发明配方中各个组分的用量范围如表2所示：
                            表二各组分的用量范围
组成   多元醇份   多异氰酸酯份   有机锡份   三乙醇胺份   硅油份   蒸馏水份   碳纳米管份
  -   100   98～180   0.05～0.2   0.05～0.2   1～10   0.1-～1   0.5～4
注：在0.03-0.2g/cm3密度范围内，当多元醇份数为100份，多异氰酸酯份数为98～120份时，制备的导电聚氨酯泡沫塑料为半硬质泡沫；当多元醇份数为100份，多异氰酸酯份数为121～180份时，制备的导电聚氨酯泡沫塑料为硬质泡沫。
四、本发明的优点
(1)本发明制备的导电聚氨酯泡沫塑料，填补了永久导电的导电泡沫塑料难于制备方面的不足。
(2)本发明主要制备的是低密度导电聚氨酯泡沫塑料，密度在0.03-0.2g/cm3，相对于以往制备的密度0.2-0.6g/cm3的导电泡沫塑料来说，密度低，更适宜用作精密电子器件、高能炸药等包装材料、尖端武器的电磁波屏蔽材料、电子元件、防雷飞行器的外壳、各种传感器等。
(3)本发明可制备导电性能良好，且导电剂含量低的导电聚氨酯泡沫塑料。如碳纳米管的含量为0.5-4wt％，体积导电逾渗阀值仅为0.05vol％，体积电阻率可以达到101Ω·cm。
(4)本发明制得的导电聚氨酯泡沫塑料，在低密度时，形成二维导电网络；随着密度的增大，从二维导电网络向三维导电网络转化。
(5)本发明制得的导电聚氨酯泡料塑料，在使用过程中，电阻率不随使用时间和温度变化，对人体、设备以及环境没有危害，尤其是在环境保护上具有重要意义。
五、本发明具体实施例
下面给出的实施例是对本发明的具体描述，有必要在此指出的是以下实施例只用于对本发明做进一步的说明，不能理解为对本发明保护范围的限制。
密度0.05g/cm3左右的聚氨酯泡沫塑料的实施例1～10的配方见表三
                               表三实施例1～10的配方
  实施例   多元醇   异氰酸酯   碳纳米管   有机锡   三乙醇胺   蒸馏水   硅油
  份   份   份   份   份   份   份
  1   100   180   1   0.05   0.05   1   10
  2   100   160   2   0.05   0.1   0.8   8
  3   100   180   0.5   0.1   0.15   0.8   8
  4   100   160   1   0.1   0.1   0.6   6
  5   100   160   2   0.15   0.2   0.6   6
  6   100   140   2.5   0.1   0.15   0.5   3
  7   100   140   3   0.15   0.2   0.8   4
  8   100   98   1.5   0.05   0.1   0.1   1
  9   100   120   3.5   0.15   0.2   0.4   3
  10   100   160   4   0.2   0.2   1   10
注：1.实施例3、5、7和10采用的是单壁碳纳米管，管径为1～2nm，管长为50～100μm。
2.其余未注明的实施例采用的是多壁碳纳米管，管径为5～40nm，管长为0.5～50μm密度0.12g/cm3左右的聚氨酯泡沫塑料的实施例11～20的配方见表四
                          表四实施例11～20的配方
  实施例   多元醇   异氰酸酯   碳纳米管   有机锡   三乙醇胺   蒸馏水   硅油
  份   份   份   份   份   份   份
  11   100   180   0.5   0.2   0.2   1   10
  12   100   160   0.5   0.1   0.15   0.8   8
  13   100   140   1   0.15   0.15   0.5   2
  14   100   140   1.5   0.2   0.2   0.6   7
  15   100   160   2   0.15   0.15   0.6   4
  16   100   180   3   0.2   0.2   0.7   5
  17   100   160   3.5   0.05   0.15   0.4   2
  18   100   120   4   0.05   0.2   0.5   3
  19   100   120   2   0.15   0.2   0.3   2
  20   100   98   0.5   0.1   0.05   0.1   1
注：1.实施例14、15、16和19采用的是单壁碳纳米管，管径为1～2nm，管长为50～100μm。
2.其余未注明的实施例采用的是多壁碳纳米管，管径为5～40nm，管长为0.5～50μm密度0.2g/cm3左右的聚氨酯泡沫塑料的实施例21～30的配方见表五
                              表五实施例21～30的配方
  实施例   多元醇   异氰酸酯   碳纳米管   有机锡   三乙醇胺   水   硅油
  份   份   份   份   份   份   份
  21   100   140   0.5   0.1   0.2   0.4   6
  22   100   160   2   0.15   0.1   0.8   8
  23   100   140   2.5   0.2   0.2   0.6   4
  24   100   98   3   0.2   0.3   0.1   2
  25   100   98   1   0.1   0.05   0.3   2
  26   100   120   3.5   0.15   0.1   0.4   3
  27   100   160   4   0.1   0.15   0.5   8
  28   100   180   3   0.05   0.2   1   10
  29   100   140   1.5   0.15   0.2   0.1   1
  30   100   120   0.5   0.1   0.1   0.2   4
注：1.实施例23、25、26和27采用的是单壁碳纳米管，管径为1～2nm，管长为50～100μm。
2.其余未注明的实施例采用的是多壁碳纳米管，管径为5～40nm，管长为0.5～50μm
为考察本发明制备的CNTs/聚氨酯泡沫塑料的电学性能，将制备的泡沫塑料按下述标准测试其电学性能：
体积电阻率：将体积电阻率小于108Ω·cm的样品加工成100×10×5mm3的样条，按ASTM D-991进行测试。将体积电阻率大于108Ω·cm的样品加工成100×100×4mm3的样品块，用ZC36型高阻仪测试。
测试结果见表六
表六CNTs/聚氨酯泡沫塑料的体积电阻率
  材料品种   体积电阻率(Ω·cm)
  实施例1   5.6×107
  实施例2   7.8×104
  实施例3   8.6×109
  实施例4   5.4×107
  实施例5   7.3×104
  实施例6   8.7×103
  实施例7   8.3×102
  实施例8   7.4×106
  实施例9   4.3×102
  实施例10   7.9×101
  实施例11   5.3×109
  实施例12   4.9×109
  实施例13   4.3×107
  实施例14   5.8×106
  实施例15   6.7×104
  实施例16   6.5×102
  实施例17   2.7×102
  实施例18   4.9×101
  实施例19   6.3×104
  实施例20   5.1×109
  实施例21   3.3×109
  实施例22   4.1×104
  实施例23   2.6×103
  实施例24   3.7×102
  实施例25   1.1×107
  实施例26   1.2×102
  实施例27   1.7×101
  实施例28   3.6×102
  实施例29   3.9×106
  实施例30   2.8×109
六、附图说明
图1是实施例5所得CNTs/聚氨酯泡沫塑料的低倍扫描电子显微镜照片；图2是实施例5所得CNTs/聚氨酯泡沫塑料的高倍扫描电子显微镜照片；图3是实施例15所得CNTs/聚氨酯泡沫塑料的低倍扫描电子显微镜照片；图4是实施例15所得CNTs/硬质聚氨酯泡沫塑料的高倍扫描电子显微镜照片；图5是实施例22所得CNTs/聚氨酯泡沫塑料低倍扫描电子显微镜照片。图6实施例22所得CNTs/聚氨酯泡沫塑料高倍扫描电子显微镜照片。

Claims (10)

1.制备含碳纳米管的低密度(0.03-0.2g/cm3)导电聚氨酯泡沫塑料的方法，其特征在于按下述工艺步骤及条件制备含碳纳米管的聚氨酯泡沫塑料：
(1)称量按说明书中表二的配方称取多元醇和多异氰酸酯。
(2)控温干燥多元醇和异氰酸酯在80℃下干燥12小时，干燥后冷却至室温备用。
(3)碳纳米管的表面改性，以及采用非活性稀释剂降低多元醇的粘度，从而达到碳纳米管的均匀分散。
(4)强力混合按说明书中表二的配方把催化剂三乙醇胺和有机锡、泡沫稳定剂——硅油，以及发泡剂——蒸馏水加入到碳纳米管和多元醇的混合液中，用机械搅拌装置充分搅拌，混合均匀。
(5)聚合发泡将多异氰酸酯迅速加入到混合组分中，同时充分搅拌，当有气体产生，反应物开始升高时浇注到模具中，关闭模盖。
(6)后期熟化将充满聚氨酯泡沫的模具放入烘箱中，在100℃下固化4小时后，取出冷却。
(7)制样开模取出样品，去掉表面结皮层，得到含碳纳米管的低密度(0.03-0.2g/cm3)聚氨酯泡沫塑料。
2.根据权利要求1所述的制备含碳纳米管的低密度(0.03-0.2g/cm3)导电聚氨酯泡沫塑料的方法，其特征在于进行权利要求1中的步骤(1)时，加入多元醇的份数为100份，异氰酸酯的重量份数可为98-180份。
3.根据权利要求1所述的制备含碳纳米管的低密度(0.03-0.2g/cm3)导电聚氨酯泡沫塑料的方法，其特征在于进行权利要求1中的步骤(3)时，碳纳米管可以采用强氧化剂(如硝酸、硫酸、高锰酸钾中的一种或几种复合)进行表面处理。
4.根据权利要求1所述的制备含碳纳米管的低密度(0.03-0.2g/cm3)导电聚氨酯泡沫塑料的方法，其特征在于进行权利要求1中的步骤(3)时，可选择碳纳米管(如单壁碳纳米管、多壁碳纳米管)的任意一种，碳纳米管的重量百分含量可为0.5-4.0％。
5.根据权利要求1所述的制备含碳纳米管的低密度(0.03-0.2g/cm3)导电聚氨酯泡沫塑料的方法，其特征在于进行权利要求1中的步骤(3)时，采用非活性极性溶剂(如丙酮、蒸馏水、无水乙醇)作为稀释剂，从而降低体系粘度，并借助超声振荡、超声破碎、机械搅拌等分散方法达到碳纳米管在多元醇中均匀分散。
6.根据权利要求1所述的制备含碳纳米管的低密度(0.03-0.2g/cm3)导电聚氨酯泡沫塑料的方法，其特征在于进行权利要求1中的步骤(4)时，混合时加入的催化剂有机锡重量份数为0.05～0.2份。
7.根据权利要求1所述的制备含碳纳米管的低密度(0.03-0.2g/cm3)导电聚氨酯泡沫塑料的方法，其特征在于进行权利要求1中的步骤(4)时，混合时加入的交联催化剂三乙醇胺重量份数为0.05～0.2份。
8.根据权利要求1所述的制备含碳纳米管的低密度导电聚氨酯泡沫塑料的方法，其特征在于进行权利要求1中的步骤(4)时，混合时加入的泡沫稳定剂硅油重量份数为1～10份。
9.根据权利要求1所述的制备含碳纳米管的低密度(0.03-0.2g/cm3)导电聚氨酯泡沫塑料的方法，其特征在于进行权利要求1中的步骤(4)时，混合时加入的发泡剂蒸馏水重量份数为0.1～1份。
10.根据权利要求1所述的制备含碳纳米管的低密度(0.03-0.2g/cm3)导电聚氨酯泡沫塑料的方法，其特征在于碳纳米管的加入可以改善聚氨酯泡沫塑料的导电性能，制备的聚氨酯泡沫塑料的密度仅为0.03-0.2g/cm3，体积电阻率为109-101Ω·cm。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101866794A (zh) * 2010-03-26 2010-10-20 电子科技大学 掺碳纳米管的聚氨酯导电泡沫塑料在真空电子元件中的新用途
CN101259741B (zh) * 2007-03-06 2010-12-08 鎔利兴业股份有限公司 抗静电高发泡材的制法
CN101440208B (zh) * 2008-12-09 2011-01-12 东华大学 一种功能化碳纳米管改性聚氨酯弹性的制备方法
CN101787109B (zh) * 2009-10-30 2012-10-31 上海交通大学 聚氨酯绝热保温发泡材料及其制备方法
CN104513354A (zh) * 2013-10-02 2015-04-15 韩化石油化学株式会社 含碳纳米管的聚氨酯复合物的制备方法
CN106220821A (zh) * 2016-08-23 2016-12-14 中国科学院合肥物质科学研究院 一种多功能轻质纳米复合泡沫及其制备方法和应用
CN108102135A (zh) * 2017-12-30 2018-06-01 郑州峰泰纳米材料有限公司 一种具有防静电功能的三聚氰胺泡绵复合物的制备方法
CN109898107A (zh) * 2019-02-28 2019-06-18 昆明理工大学 泡沫金属铜掺杂碳纳米管电磁屏蔽材料及制备方法
CN113402694A (zh) * 2021-07-02 2021-09-17 中国人民解放军空军特色医学中心 一种纤维增强阻燃聚氨酯泡沫吸波复合材料及其制备方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10392469T5 (de) * 2002-04-01 2005-03-03 World Properties, Inc., Lincolnwood Elektrisch leifähige Polymer-Schäume und Elastomere sowie Verfahren zur Herstellung dieser
CN1286717C (zh) * 2004-04-15 2006-11-29 上海交通大学 表面带有异氰酸酯基团的功能化碳纳米管及其制备方法
CN1597792A (zh) * 2004-07-23 2005-03-23 上海交通大学 支化或线性缩聚型聚合物接枝的功能化碳纳米管及其制备方法

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101259741B (zh) * 2007-03-06 2010-12-08 鎔利兴业股份有限公司 抗静电高发泡材的制法
CN101440208B (zh) * 2008-12-09 2011-01-12 东华大学 一种功能化碳纳米管改性聚氨酯弹性的制备方法
CN101787109B (zh) * 2009-10-30 2012-10-31 上海交通大学 聚氨酯绝热保温发泡材料及其制备方法
CN101866794A (zh) * 2010-03-26 2010-10-20 电子科技大学 掺碳纳米管的聚氨酯导电泡沫塑料在真空电子元件中的新用途
CN101866794B (zh) * 2010-03-26 2013-04-03 电子科技大学 掺碳纳米管的聚氨酯导电泡沫塑料在真空电子元件中的新用途
CN104513354A (zh) * 2013-10-02 2015-04-15 韩化石油化学株式会社 含碳纳米管的聚氨酯复合物的制备方法
CN106220821A (zh) * 2016-08-23 2016-12-14 中国科学院合肥物质科学研究院 一种多功能轻质纳米复合泡沫及其制备方法和应用
CN106220821B (zh) * 2016-08-23 2019-08-09 中国科学院合肥物质科学研究院 一种多功能轻质纳米复合泡沫及其制备方法和应用
CN108102135A (zh) * 2017-12-30 2018-06-01 郑州峰泰纳米材料有限公司 一种具有防静电功能的三聚氰胺泡绵复合物的制备方法
CN109898107A (zh) * 2019-02-28 2019-06-18 昆明理工大学 泡沫金属铜掺杂碳纳米管电磁屏蔽材料及制备方法
CN113402694A (zh) * 2021-07-02 2021-09-17 中国人民解放军空军特色医学中心 一种纤维增强阻燃聚氨酯泡沫吸波复合材料及其制备方法

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