本发明专利技术提供一种水性聚氨酯改性碳纳米管复合乳液及其制备方法，涉及水性聚氨酯技术领域，所述制备方法包括如下步骤：将羧基化的碳纳米管分散于DMF混合液，得到碳纳米管分散液；在碳纳米管分散液中加入含胺基聚合物，得到第一改性碳纳米管分散液；在第一改性碳纳米管分散液中加入氨基羟基嘧啶化合物，得到第二改性碳纳米管分散液；将聚氨酯预聚体加入到第二改性碳纳米管分散液中，得到水性聚氨酯改性碳纳米管复合乳液。本发明专利技术提供的水性聚氨酯改性碳纳米管复合乳液的制备方法，通过在水性聚氨酯中原位引入含胺基聚合物与氨基羟基嘧啶化合物来对碳纳米管进行改性，在制得分散均匀、相容性较好的复合乳液的基础上，提高复合乳液的稳定性。稳定性。稳定性。
【技术实现步骤摘要】
一种水性聚氨酯改性碳纳米管复合乳液及其制备方法
[0001]本专利技术涉及水性聚氨酯
，尤其涉及一种水性聚氨酯改性碳纳米管复合乳液及其制备方法。
技术介绍
[0002]水性聚氨酯因具有无毒、无污染以及价廉的优势，在涂料、胶粘剂、油墨、密封剂以及表面处理剂等领域具有广泛的应用；但由于水性聚氨酯涂层的力学性能较差，从而限制了水性聚氨酯的进一步广泛应用。针对这一现象，利用无机粒子具有优异的刚性、尺寸稳定性以及热稳定性的特点，结合聚氨酯自身的韧性、易加工特性，同时利用纳米粒子因尺寸小、比表面积大而产生的表面效应和量子效应，通过向水性聚氨酯中引入无机纳米粒子使得得的水性聚氨酯纳米粒子复合材料具有更优异的物理性能与力学性能。
[0003]其中碳纳米管因其特有的碳原子二维蜂巢晶格、高弹性和优异的导电导热性，而成为引入水性聚氨酯乳液中来提高水性聚氨酯涂层力学性能的材料之一；然而碳纳米管易团聚、不易分散，因此，现有水性聚氨酯碳纳米管复合乳液因分散性较差而影响了水性聚氨酯涂层的力学性能。
技术实现思路
[0004]本专利技术要解决的技术问题是：为了解决现有技术中水性聚氨酯碳纳米管复合乳液中碳纳米管的分散性较差的问题，本专利技术提供了一种水性聚氨酯改性碳纳米管复合乳液，通过在水性聚氨酯复合乳液制备过程中原位引入经聚乙烯亚胺和氨基羟基嘧啶化合物改性的碳纳米管分散液，提高了复合乳液中碳纳米管的分散性，进而提高了水性聚氨酯涂层的力学性能，解决了现有技术中水性聚氨酯乳液中碳纳米管的分散性较差的问题。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0006]一种水性聚氨酯改性碳纳米管复合乳液的制备方法，包括如下步骤：
[0007]S1：将水与DMF混合，得到DMF混合液；
[0008]S2：对碳纳米管进行羧基化，并将羧基化的碳纳米管分散于所述DMF混合液，得到碳纳米管分散液；
[0009]S3：在所述碳纳米管分散液中加入含胺基聚合物，得到第一改性碳纳米管分散液；
[0010]S4：在所述第一改性碳纳米管分散液中加入氨基羟基嘧啶化合物，得到第二改性碳纳米管分散液；
[0011]S5：以低聚物二元醇、二异氰酸酯化合物、亲水单体与氢氧化物为原料，制备聚氨酯预聚体；
[0012]S6：将所述聚氨酯预聚体加入到所述第二改性碳纳米管分散液中，得到所述水性聚氨酯改性碳纳米管复合乳液。
[0013]可选地，所述含胺基聚合物包括聚乙烯亚胺。
[0014]可选地，所述氨基羟基嘧啶化合物为式I或式II所示的化合物：
[0015][0016]其中，a、b均为0
‑
18的自然数；R1、R2分别独立的选自烷基、伯氨基、羟基、羟烷基中的至少一种。
[0017]可选地，所述氨基羟基嘧啶化合物选自4
‑
氨基
‑2‑
羟基嘧啶、2
‑
氨基
‑4‑
羟基
‑6‑
甲基嘧啶、2,4
‑
二氨基
‑6‑
羟基嘧啶、2
‑
氨基
‑
4,6
‑
二羟基嘧啶中的至少一种。
[0018]可选地，步骤S5包括：按照重量份数计，将10
‑
50份的低聚物二元醇与2
‑
9份的催化剂滴加至10
‑
40份的二异氰酸酯化合物中，于50℃条件下反应1
‑
2h，然后逐渐升温至60℃，加入2
‑
9份的亲水单体，继续反应6
‑
8h；加入氢氧化物反应1
‑
2h，得到所述聚氨酯预聚体。
[0019]可选地，所述低聚物二元醇选自聚乙二醇、聚丙二醇、聚四氢呋喃二醇、聚己内酯二元醇、聚碳酸酯二醇、聚氧乙烯
‑
聚氧丙烯
‑
聚氧乙烯二醇、聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸丁二醇酯二醇、聚对苯二甲酸乙二醇酯二醇、聚对苯二甲酸丁二醇酯二醇、α,ω
‑
二羟基聚二甲基硅氧烷、二羟基聚二苯基硅氧烷、二羟基聚三氟丙基甲基硅氧烷中的至少一种；所述二异氰酸酯化合物选自2,4
‑
甲苯二异氰酸酯、2,6
‑
甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷4,4
‑
二异氰酸酯、甲基环己基二异氰酸酯、2,2,4
‑
三甲基己二异氰酸酯中的至少一种；所述亲水单体选自二羟甲基丙酸，二羟甲基丁酸，1,2
‑
二羟基
‑3‑
丙磺酸钠中的至少一种。
[0020]可选地，所述DMF混合液中水与DMF的质量比范围为1:(1
‑
10)；步骤S2中所述碳纳米管分散液中，碳纳米管的浓度范围为1
‑
20mg/mL。
[0021]可选地，所述含胺基聚合物与所述碳纳米管的质量比范围为1:(0.5
‑
2.5)；所述氨基羟基嘧啶化合物与所述碳纳米管的质量比范围为(0.1
‑
4)：1。
[0022]可选地，所述水性聚氨酯改性碳纳米管复合乳液的固含量为0.5％
‑
35％。
[0023]本专利技术的另一目的在于提供一种水性聚氨酯改性碳纳米管复合乳液，通过如上所述的水性聚氨酯改性碳纳米管复合乳液的制备方法进行制备。
[0024]本专利技术的有益效果是：
[0025]本专利技术提供的水性聚氨酯改性碳纳米管复合乳液的制备方法，通过在水性聚氨酯中原位引入含胺基聚合物与氨基羟基嘧啶化合物来对碳纳米管进行改性，充分利用含胺基聚合物与氨基羟基嘧啶化合物的特性，增强碳纳米管与水性聚氨酯之间的化学反应从而在制得分散均匀、相容性较好的复合乳液的基础上，提高复合乳液的稳定性，进而提高水性聚氨酯涂层的分散性，提高水性聚氨酯涂层的力学性能。
附图说明
[0026]下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。
[0027]图1是本专利技术实施例1(a)以及对比例8(b)、对比例7(c)制备的复合乳液静置后的图片。
具体实施方式
[0028]现在对本专利技术作进一步详细的说明。下面描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制，基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0029]为解决现有的水性聚氨酯乳液中碳纳米管分散性较差的问题，本专利技术提供一种水性聚氨酯改性碳纳米管复合乳液的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
[0030]S1：将水与N,N
‑
二甲基甲酰胺(DMF)混合，得到DMF混合液；
[0031]S2：对碳纳米管进行羧基化，并将羧基化的碳纳米管分散于DMF混合液，得到碳纳米管分散液；
[0032]S3：在碳纳米管分散液中加入含胺基聚合物，得到第一改性碳纳米本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种水性聚氨酯改性碳纳米管复合乳液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：将水与DMF混合，得到DMF混合液；S2：对碳纳米管进行羧基化，并将羧基化的碳纳米管分散于所述DMF混合液，得到碳纳米管分散液；S3：在所述碳纳米管分散液中加入含胺基聚合物，得到第一改性碳纳米管分散液；S4：在所述第一改性碳纳米管分散液中加入氨基羟基嘧啶化合物，得到第二改性碳纳米管分散液；S5：以低聚物二元醇、二异氰酸酯化合物、亲水单体与氢氧化物为原料，制备聚氨酯预聚体；S6：将所述聚氨酯预聚体加入到所述第二改性碳纳米管分散液中，得到所述水性聚氨酯改性碳纳米管复合乳液。2.如权利要求1所述的水性聚氨酯改性碳纳米管复合乳液的制备方法，其特征在于，所述含胺基聚合物包括聚乙烯亚胺。3.如权利要求2所述的水性聚氨酯改性碳纳米管复合乳液的制备方法，其特征在于，所述氨基羟基嘧啶化合物为式I或式II所示的化合物：其中，a、b均为0
‑
18的自然数；R1、R2分别独立的选自烷基、伯氨基、羟基、羟烷基中的至少一种。4.如权利要求2所述的水性聚氨酯改性碳纳米管复合乳液的制备方法，其特征在于，所述氨基羟基嘧啶化合物选自4
‑
氨基
‑2‑
羟基嘧啶、2
‑
氨基
‑4‑
羟基
‑6‑
甲基嘧啶、2,4
‑
二氨基
‑6‑
羟基嘧啶、2
‑
氨基
‑
4,6
‑
二羟基嘧啶中的至少一种。5.如权利要求1所述的水性聚氨酯改性碳纳米管复合乳液的制备方法，其特征在于，步骤S5包括：按照重量份数计，将10
‑
50份的低聚物二元醇与2
‑
9份的催化剂滴加至10
‑
40份的二异氰酸酯化合物中，于50℃条件下反应1
‑
2h，然后逐渐升温至60℃，加入2
‑
9份的亲水单体，继续反应6
‑
8h；加入氢氧化物反应1...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙萌，尹玉强，梁雪芬，蒙钊，毛亚俊，吕建峰，
申请(专利权)人：江苏裕兴薄膜科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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