碳纳米管聚氨酯纳米复合涂料及其制备方法 技术领域 ：
本发明涉及一种特种功能性涂料， 具体涉及一种碳纳米管聚氨酯纳米复合涂料及 其制备方法。 背景技术 ：
目前常规溶剂型双组分聚氨酯涂料以其优良的性能是目前各种涂料中应用最广 泛也是最重要的涂料品种之一。碳纳米管以其优异的力学、 电学和热学性能可以进一步改 善常规溶剂型双组分聚氨酯涂料的力学和电学性能。 发明内容 ：
本发明的目的在于改善现有常规聚氨酯涂料的性能， 提供一种力学、 热力学、 电学 等方面的性能更好的碳纳米管聚氨酯纳米复合涂料及其制备方法。
上述的目的通过以下技术方案实现 ：
纳米管聚氨酯纳米复合涂料， 其组成包括 ： 碳纳米管异氰酸酯复合组分、 羟基组 分、 乙酸丁酯溶剂， 其重量份数比为 ： 碳纳米管异氰酸酯复合组分 52-54 份， 羟基组分 17-19 份， 乙酸丁酯溶剂 28-30 份。
一种碳纳米管聚氨酯纳米复合涂料的制备方法， 其工艺过程为 ：
(1) 将 1-2 克多壁碳纳米管在 200 毫升体积比 3 ∶ 1 的浓 H2SO4 和浓 HNO3 的混酸 中 60℃酸化 1-4h， 反应后清洗至中性并真空干燥 ；
(2) 将 0.03-0.07 份酸化的碳纳米管在 16-17 份乙酸丁酯溶剂中超声分散均匀， 然 后加入到 9-11 份三羟甲基丙烷和 34-36 份乙酸丁酯溶剂 55℃的搅拌混合溶液中， 搅拌均匀 后加入 35-40 份甲苯 -2， 4- 二异氰酸酯， 超声分散均匀并升温至 80℃反应 2-4h， 即得到碳 纳米管复合异氰酸酯组分 ；
(3) 将 52-54 份碳纳米管复合异氰酸酯组分、 17-19 份羟基组分、 28-30 份乙酸丁酯 溶剂混合均匀后室温固化得到碳纳米管聚氨酯纳米复合涂层。
本发明与现有技术相比具有以下优点 ：
多壁碳纳米管是由多层石墨片卷曲而成的无缝纳米管状壳层结构， 两端封闭， 直 径在几纳米到几十纳米之间， 长度可达数微米， 长径比在 1000 左右， 是一种新型的准一维 材料。
本发明的碳纳米管以其小尺寸效应、 独特的分子结构、 优异的力学、 电学和热学性 能将广泛地应用于许多领域， 其应用以涉及到纳米电子器件、 催化剂载体、 电化学材料、 储 氢材料和复合材料增强相等多方面。
本发明的溶剂型双组分聚氨酯涂料以其优良的性能是将成为各种涂料中应用最 广泛、 最重要的涂料品种。 由于改变了传统的聚氨酯涂料的制备工艺并且加入了碳纳米管， 利用原位聚合制备了碳纳米管异氰酸酯组分， 使制备的碳纳米管聚氨酯纳米复合涂料在力 学、 热力学和导电性能上比常规的聚氨酯涂料提高 10％左右。本发明的具体实施方式 ：
实施例 1
(1) 将 1-2 克多壁碳纳米管在 200 毫升体积比 3 ∶ 1 的浓 H2SO4 和浓 HNO3 的混酸 中 60℃酸化 1-4h。反应后清洗至中性并真空干燥。
(2) 将 0.03-0.07 份酸化的碳纳米管在 16-17 份乙酸丁酯溶剂中超声分散均匀， 然 后加入到 9-11 份三羟甲基丙烷和 34-36 份乙酸丁酯溶剂 55℃的搅拌混合溶液中， 搅拌均匀 后加入 35-40 份甲苯 -2， 4- 二异氰酸酯， 超声分散均匀并升温至 80℃反应 2-4h， 即得到碳 纳米管复合异氰酸酯组分。
(3) 将 52 份碳纳米管复合异氰酸酯组分、 18 份羟基组分、 30 份乙酸丁酯溶剂混合 均匀后室温固化得到碳纳米管聚氨酯纳米复合涂层。
实施例 2 ：
(1) 将 1-2 克多壁碳纳米管在 200 毫升体积比 3 ∶ 1 的浓 H2SO4 和浓 HNO3 的混酸 中 60℃酸化 1-4h。反应后清洗至中性并真空干燥。
(2) 将 0.03-0.07 份酸化的碳纳米管在 16-17 份乙酸丁酯溶剂中超声分散均匀， 然 后加入到 9-11 份三羟甲基丙烷和 34-36 份乙酸丁酯溶剂 55℃的搅拌混合溶液中， 搅拌均匀 后加入 35-40 份甲苯 -2， 4- 二异氰酸酯， 超声分散均匀并升温至 80℃反应 2-4h， 即得到碳 纳米管复合异氰酸酯组分。 (3) 将 54 份碳纳米管复合异氰酸酯组分、 17 份羟基组分、 29 份乙酸丁酯溶剂混合 均匀后室温固化得到碳纳米管聚氨酯纳米复合涂层。
实施例 3 ：
碳纳米管的酸化 ：
将 1-2 克碳纳米管在 200 毫升体积比 3 ∶ 1 的浓 H2SO4 和浓 HNO3 的混酸中室温条 件下超声分散均匀， 然后于 60℃条件下搅拌酸化处理 1-4h。反应后冷却至室温用蒸馏水和 孔径为 G4 的过滤漏斗反复稀释和抽滤清洗至中性， 所得产物 80℃真空干燥 24h。
碳纳米管复合异氰酸酯组分的合成 ：
将 0.03-0.07 份酸化的碳纳米管在 16-17 份乙酸丁酯溶剂中超声分散均匀， 然后 加入到 9-11 份三羟甲基丙烷和 34-36 份乙酸丁酯溶剂 55℃的搅拌混合溶液中， 搅拌均匀后 加入 35-40 份甲苯 -2， 4- 二异氰酸酯， 超声分散均匀并升温至 80℃反应 2-4h， 即得到碳纳 米管复合异氰酸酯组分。
聚氨酯涂料的固化 ：
将上述制备的异氰酸酯组分 53 份、 羟基组分 ( 多羟基化合物 )19 份和醋酸丁酯溶 剂 28 份按比例混合， 室温混合均匀后固化。
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