本发明专利技术属于高分子材料技术领域，本发明专利技术具体公开了一种高伸长率高碳纳米管填充的水性聚氨酯树脂及其制备方法，包括以下重量份的制备原料：52~58份聚丙二醇聚醚多元醇、15~20份异氰酸酯、15~20份改性碳纳米管、4~8份新戊二醇、2~5份三乙胺、1~4份含磺酸基团的扩链剂、1~3份催化剂、50~80份水。本发明专利技术通过在水性聚氨酯树脂中加入大量的改性碳纳米管，显著的提高了水性聚氨酯树脂的伸长率，本发明专利技术所述的改性碳纳米管在体系中的相容性好，分散性好，所述的改性碳纳米管与本发明专利技术所合成的聚氨酯具有多种化学键作用，能够形成三维互穿的网络结构，显著的提高水性聚氨酯树脂的断裂伸长率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高分子材料，具体涉及一种高伸长率高碳纳米管填充的水性聚氨酯树脂及其制备方法。
技术介绍
1、水性聚氨酯树脂是指以水作为分散介质的聚氨酯。它具有气味小、不污染环境节能、操作加工方便等优点。其合成原料丰富、配方灵活、实用性强，并且能够以水作为溶剂，降低生产成本。水性聚氨酯树脂广泛应用于涂料、黏合剂等领域，尤其在皮革涂饰剂方面有广泛应用。
2、现有的水性聚氨酯树脂在伸长率方面存在一定的局限性，无法满足某些特殊应用的需求。因此，开发一种高伸长率的水性聚氨酯树脂具有重要的实际意义。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种高伸长率高碳纳米管填充的水性聚氨酯树脂及其制备方法，所述的水性聚氨酯树脂具有优异的伸长率，具有广泛的应用前景。
2、本专利技术解决其技术问题采用以下技术方案：
3、一种高伸长率高碳纳米管填充的水性聚氨酯树脂，包括以下重量份的制备原料：52~58份聚丙二醇聚醚多元醇、15~20份异氰酸酯、15~20份改性碳纳米管、4~8份新戊二醇、2~5份三乙胺、1~4份含磺酸基团的扩链剂、1~3份催化剂、100~150份水。
4、在本专利技术中，本专利技术通过在水性聚氨酯树脂中加入大量的改性碳纳米管，显著的提高了水性聚氨酯树脂的伸长率，本专利技术所述的改性碳纳米管在体系中的相容性好，分散性好，所述的改性碳纳米管与本专利技术所合成的聚氨酯具有多种化学键作用，能够形成三维互穿的网络结构，显著的提高水性聚氨酯树脂的断裂伸长率。
>5、作为本专利技术的优选实施方案，包括以下重量份的制备原料：55份聚丙二醇聚醚多元醇、16份异氰酸酯、16份改性碳纳米管、6份新戊二醇、3份三乙胺、2份乙二胺基乙磺酸钠、2份催化剂、120份水。6、作为本专利技术的优选实施方案，所述异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯、4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯中的至少一种。
7、作为本专利技术的优选实施方案，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡中的至少一种。
8、作为本专利技术的优选实施方案，所述含磺酸基团的扩链剂为乙二胺基乙磺酸钠。
9、作为本专利技术的优选实施方案，所述改性碳纳米管的制备方法为：
10、（1）将10~20重量份碳纳米管、5~10重量份晶须协调剂、2~6重量份酒石酸加入到30~50重量份磷酸溶液中，搅拌均匀，再加入0.1~0.4重量份二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷，搅拌均匀，得到碳纳米管分散液；
11、（2）将20~40重量份碳酸丙烯酯、5~10重量份乙二胺加入到60~80重量份二氯甲烷中，在75~85℃下反应3~8h，再加入2~6重量份3-巯基-1-丙醇、2~6重量份16-巯基十六烷-1-醇、0.5~2重量份1，4-萘醌、0.5~2重量份二月桂酸二丁基锡，在75~85℃下反应3~8h，得到改性液；
12、（3）将1重量份改性液滴入2~6重量份碳纳米管分散液中，在75~85℃下搅拌均匀，过滤，干燥，得到改性碳纳米管。
13、作为本专利技术的优选实施方案，所述磷酸溶液的质量浓度为10~20%。
14、作为本专利技术的优选实施方案，所述晶须协调剂的制备方法为：
15、（1）将10~20重量份硼酸镁晶须、0.2~1重量份γ-氨丙基三乙氧基硅烷、10~20重量份丙酮分散于50~70重量份水中，分散均匀，得到晶须分散液；
16、（2）将1~4重量份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、1~4重量份二甲基硅氧烷、2~5重量份1,6-己二醇二丙烯酸酯加入到60~90重量份晶须分散液中，搅拌均匀，超声处理，过滤，干燥，得到晶须协调剂。
17、作为本专利技术的优选实施方案，所述超声处理的功率为400~800w，时间为20~35min。
18、本专利技术还提供了一种高伸长率高纳米管高碳纳米管填充的水性聚氨酯树脂的制备方法，包括以下步骤：
19、将聚丙二醇聚醚多元醇、异氰酸酯、改性碳纳米管搅拌均匀，于80~95℃下反应2~5h，再加入新戊二醇、含磺酸基团的扩链剂、催化剂，于70~80℃下反应2~5h，加入水，搅拌均匀，再加入三乙胺，于70~80℃下反应1~3h，得到高伸长率高纳米管高碳纳米管填充的水性聚氨酯树脂。
20、本专利技术的有益效果：（1）本专利技术通过在水性聚氨酯树脂中加入大量的改性碳纳米管，显著的提高了水性聚氨酯树脂的伸长率，本专利技术所述的改性碳纳米管在体系中的相容性好，分散性好，所述的改性碳纳米管与本专利技术所合成的聚氨酯具有多种化学键作用，能够形成三维互穿的网络结构，显著的提高水性聚氨酯树脂的断裂伸长率；（2）本专利技术通过在改性碳纳米管的制备过程中，加入所述的晶须协效剂，能够起到协效作用，在二者的共同作用下，显著的提高伸长率。
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【技术保护点】
1.一种高伸长率高碳纳米管填充的水性聚氨酯树脂，其特征在于，包括以下重量份的制备原料：52~58份聚丙二醇聚醚多元醇、15~20份异氰酸酯、15~20份改性碳纳米管、4~8份新戊二醇、2~5份三乙胺、1~4份含磺酸基团的扩链剂、1~3份催化剂、100~150份水；
2.根据权利要求1所述的高伸长率高碳纳米管填充的水性聚氨酯树脂，其特征在于，包括以下重量份的制备原料：55份聚丙二醇聚醚多元醇、16份异氰酸酯、16份改性碳纳米管、6份新戊二醇、3份三乙胺、2份含磺酸基团的扩链剂、2份催化剂、120份水。
3.根据权利要求1所述的高伸长率高碳纳米管填充的水性聚氨酯树脂，其特征在于，所述异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯、4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的高伸长率高碳纳米管填充的水性聚氨酯树脂，其特征在于，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的高伸长率高碳纳米管填充的水性聚氨酯树脂，其特征在于，所述含磺酸基团的扩链剂为乙二胺基乙磺酸钠。
<p>6.根据权利要求1所述的高伸长率高碳纳米管填充的水性聚氨酯树脂，其特征在于，所述磷酸溶液的质量浓度为10~20%。7.根据权利要求1所述的高伸长率高碳纳米管填充的水性聚氨酯树脂，其特征在于，所述晶须协调剂的制备方法为：
8.根据权利要求7所述的高伸长率高碳纳米管填充的水性聚氨酯树脂，其特征在于，所述超声处理的功率为400~800W，时间为20~35min。
9.权利要求1~5任一所述的高伸长率高碳纳米管填充的水性聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
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【技术特征摘要】
1.一种高伸长率高碳纳米管填充的水性聚氨酯树脂，其特征在于，包括以下重量份的制备原料：52~58份聚丙二醇聚醚多元醇、15~20份异氰酸酯、15~20份改性碳纳米管、4~8份新戊二醇、2~5份三乙胺、1~4份含磺酸基团的扩链剂、1~3份催化剂、100~150份水；
2.根据权利要求1所述的高伸长率高碳纳米管填充的水性聚氨酯树脂，其特征在于，包括以下重量份的制备原料：55份聚丙二醇聚醚多元醇、16份异氰酸酯、16份改性碳纳米管、6份新戊二醇、3份三乙胺、2份含磺酸基团的扩链剂、2份催化剂、120份水。
3.根据权利要求1所述的高伸长率高碳纳米管填充的水性聚氨酯树脂，其特征在于，所述异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯、4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的高...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙培旸，胡乐平，黄华，
申请(专利权)人：广州昊毅新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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