CN103333311A - 一种氟化碳纳米管/热塑性含氟聚氨酯复合弹性体及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种氟化碳纳米管/热塑性含氟聚氨酯复合弹性体及其制备方法，所述的氟化碳纳米管/热塑性含氟聚氨酯复合弹性体由非氟大分子多元醇、全氟聚醚二元醇、氟化碳纳米管、小分子扩链剂和多异氰酸酯组成。其制备方法采用本体聚合一步合成的方法，即将含氟高聚物接枝碳纳米管引入热塑性含氟聚氨酯弹性体制备体系中得到。具体是将非氟大分子多元醇、全氟聚醚二元醇和氟化碳纳米管加入到反应器中，高速搅拌脱水后，向其中加入多异氰酸酯、小分子扩链剂，高速搅拌均匀后倒入预热模具中，室温固化成型，梯度升温固化一定时间后取出，即得到具有突出的表面和力学等综合性能的氟化碳纳米管/热塑性含氟聚氨酯复合弹性体。
Description
技术领域
本发明涉及一种氟化碳纳米管/热塑性含氟聚氨酯复合弹性体及其制备方法，属于高分子材料技术领域。
背景技术
热塑性含氟聚氨酯弹性体因其分子结构中同时含有氨基甲酸酯(-NH-COO-)和C-F键，不仅保持了聚氨酯结构的原有优良特性，又具有卓越的低表面能、拒水拒油、耐化学品腐蚀、耐热和耐候性等特点。因而含氟聚氨酯已成为聚氨酯业界的研究热点，主要用作生物医用材料。
由于含氟单体活性较低，使最终聚合物的分子量低，力学性能不高，从而限制其应用。如刘涛等采用繁琐耗时的本体聚合两步法（先合成聚氨酯预聚体再扩链反应），制备出高热韧性的热塑性含氟聚氨酯弹性体。该弹性体对水的接触角仅为72.4°，且拉伸强度较低（最大值为14.3 MPa），断裂伸长率为634%（Tao Liu, Synthesis and properties of fluorinated thermoplastic polyurethane elastomer. Journal of Fluorine Chemistry, 2010, 131, 36-41）。
碳纳米管是由单层或多层石墨片卷曲而成的纳米级材料，是公认的理想的聚氨酯材料改性剂。如Deng等人以十三氟辛醇修饰碳纳米管改性聚氨酯的研究中发现，当碳纳米管加入量为0.8%时，其可使聚氨酯材料对水的接触角由80°提高至138°，拉伸强度由24Mpa提高至37.5Mpa（Deng Jinni, Mechanical and surface properties of polyurethane/fluorinated multi-walled carbon nanotubes composties. Journal of Applied Polymer Science, 2008, 108, 2023-2028）。该复合弹性体的制备周期超长（>8天），且需用到氯化亚砜有毒试剂。
由此可见，开发一种低碳环保节能、操作方便快捷、能规模化生产、具有优异表面和力学等综合性能的氟化碳纳米管/热塑性含氟聚氨酯复合弹性体具有重要意义。
发明内容
本发明的目的之一：为解决上述的热塑性含氟聚氨酯弹性体制备方法存在生产周期长、制备工艺复杂、成本高等技术问题而提供的一种生产周期短、操作简便、绿色环保节能、适于规模化生产的氟化碳纳米管/热塑性含氟聚氨酯复合弹性体制备方法。
本发明的目的之二：为解决上述的热塑性含氟聚氨酯弹性体的表面和力学性能不足而提供的一种兼具“优异表面和力学等综合性能”的氟化碳纳米管/热塑性含氟聚氨酯复合弹性体。
本发明的技术方案
一种氟化碳纳米管/热塑性含氟聚氨酯复合弹性体，按重量份数计算，其原料组成及含量如下：
非氟大分子多元醇 45.4-65.6份
全氟聚醚二元醇 4.6-16.3份
氟化碳纳米管 0.05～2.0份
小分子扩链剂 1.6-19.2份
多异氰酸酯 17.7-44.3份
所述的非氟大分子多元醇的分子量均为1000～3000 g/mol的聚己二 酸丁二醇酯二醇（PBA）、聚四氢呋喃醚二醇（PTMG）、聚己内酯二醇（PCL）或聚碳酸酯二醇（PCDL）；优选为聚己二酸丁二醇酯二醇（PBA）、聚四氢呋喃醚二醇（PTMG）或聚己内酯二醇（PCL）；
所述的全氟聚醚二醇分子量为1000～2000g/mol，其分子式为：
HO-n(CH2CH2O)-CH2-CF2O-(CF2CF2O)m-(CF2O)n-CF2-CH2-(OCH2CH2) n-OH，其中n为1～23，优选为2-18，m为1～33，优选为10-15；
所述的小分子扩链剂为1, 4-丁二醇、1, 6-环己二醇、3, 3'-二氯-4, 4'-二苯基甲烷二胺（MOCA）或3, 5-二甲基硫基甲苯（E-300），优选为1,4-丁二醇、1,6-环己二醇或3,3'-二氯-4,4'-二苯基甲烷二胺；
所述的氟化碳纳米管为表面接枝聚甲基丙烯酸全氟烷基酯的多壁碳纳米管，其表面含氟量为2%~15%；
所述的多异氰酸酯为4, 4￠-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）、2, 4-甲苯二异氰酸酯（TDI）、2,6-甲苯二异氰酸酯（TDI）、1,5-萘二异氰酸酯（NDI）、对苯二异氰酸酯（PPDI）、二甲基联苯二异氰酸酯（TODI）、1,6－亚己基二异氰酸酯（HDI）、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）或4, 4￠-二环已基甲烷二异氰酸酯（HMDI），优选为4,4￠-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）、2,4-甲苯二异氰酸酯（TDI）、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）或4, 4￠-二环已基甲烷二异氰酸酯（HMDI）。
上述的一种氟化碳纳米管/热塑性含氟聚氨酯复合弹性体的制备方法，具体包括以下步骤：
（1）、将全氟聚醚二元醇、非氟大分子多元醇和氟化碳纳米管置于反应器中，控制搅拌转速为2000～3000r/min搅拌10～25min后，于100～130℃温度下真空脱水1～2h，得到含氟混合物；
（2）、继续控制搅拌转速为2000～3000 r/min下，向步骤（1）所得含氟混合物中依次加入多异氰酸酯和小分子扩链剂，继续搅拌3～5min后倒入已预热的模具中，控制温度为15～30℃固化成型2～4h，然后控制温度为60～90℃下真空固化3～4h，最后控制温度为120～140℃真空固化15～24h，即得氟化碳纳米管/热塑性含氟聚氨酯复合弹性体。
上述的一种氟化碳纳米管/热塑性含氟聚氨酯复合弹性体的制备方法所得的氟化碳纳米管/热塑性含氟聚氨酯复合弹性体，其对水的接触角为90～145°，拉伸强度为10.5～30MPa，断裂伸长率为220～484%。
本发明的有益成果
本发明的一种氟化碳纳米管/热塑性含氟聚氨酯复合弹性体，由于碳纳米管本身具有优异的力学强度和表面性能，因而微量氟化碳纳米管的引入即可显著改善热塑性含氟聚氨酯弹性体的表面和力学性能。最终本发明的氟化碳纳米管/热塑性含氟聚氨酯复合弹性体对水的接触角为90～145°，拉伸强度为10.5～30MPa，断裂伸长率为220～484%。
本发明的一种氟化碳纳米管/热塑性含氟聚氨酯复合弹性体的制备方法，以表面接枝有聚甲基丙烯酸全氟烷基酯的多壁碳纳米管为改性剂，通过本体聚合一步法制备氟化碳纳米管/热塑性含氟聚氨酯复合弹性体。该氟化碳纳米管/热塑性含氟聚氨酯复合弹性体的整个制备过程简单易行，且能耗低，因而本发明的制备方法具有操作简便，且整个生产过程短（最长仅需要36h），因此具有生产周期短、生产成本低、适于规模化生产等优点。
进一步，本发明的一种氟化碳纳米管/热塑性含氟聚氨酯复合弹性体的制备方法，由于其制备过程中无需使用任何溶剂，对环境无污染，因此其制备过程具有安全、环保，无污染，符合洁净生产的特点。
进一步，本发明的一种氟化碳纳米管/热塑性含氟聚氨酯复合弹性体的制备方法，所用改性剂为表面接枝有聚甲基丙烯酸全氟烷基酯的多壁碳纳米管。依据相似相容原理，多壁碳纳米管表面接枝的含氟高聚物，即聚甲基丙烯酸全氟烷基酯可促进氟化碳纳米管在热塑性含氟聚氨酯弹性体制备体系中的均匀分散和牢固界面结合，从而有效缓解了因原始碳纳米管表面惰性和自缠绕自聚集而难以在高分子树脂中有效分散和牢固界面结合的技术难题。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进一步详细描述，但并不限制本发明。
本发明所用氟化碳纳米管为表面接枝聚甲基丙烯酸全氟烷基酯的多壁碳纳米管，其表面氟含量为2~15%，由上海芯光科技有限公司提供。
本发明所用非氟大分子多元醇购自BASF(中国)上海分公司。
本发明所用全氟聚醚二元醇，由苏威(上海)有限公司提供。
本发明所用小分子扩链剂购自上海国药集团，多异氰酸酯由烟台万华烟台万华聚氨酯股份有限公司。
实施例1
一种氟化碳纳米管/热塑性含氟聚氨酯复合弹性体，按重量份数计算，其原料组成及含量如下：
非氟大分子多元醇 65.6份
全氟聚醚二元醇 9.4份
氟化碳纳米管 0.05份
小分子扩链剂 1.9份
多异氰酸酯 23.2份
所述的非氟大分子多元醇为分子量1000g/mol的聚己二酸丁二醇酯二醇；
所述的全氟聚醚二元醇分子式为HO-n(CH2CH2O)-CH2-CF2O- (CF2CF2O)m-(CF2O)n-CF2-CH2-(OCH2CH2)n-OH，其中n为2，m为15，其分子量为1000 g/mol；
所述的小分子扩链剂为1,4-丁二醇；
所述的氟化碳纳米管为表面接枝聚甲基丙烯酸全氟烷基酯的多壁碳纳米管，其表面含氟量为2%；
所述的多异氰酸酯为4, 4￠-二苯基甲烷二异氰酸酯。
上述的一种氟化碳纳米管热塑性含氟聚氨酯复合弹性体的制备方法，具体包括以下步骤：
（1）、将分子量1000g/mol的全氟聚醚二元醇、分子量1000g/mol的非氟大分子多元醇（即聚己二酸丁二醇酯二醇）和氟化碳纳米管加入到反应器中，控制速率为2000r/min搅拌25min后，于120℃温度下真空脱水1.5h，得到含氟混合物；
（2）、继续控制搅拌转速为2000r/min，向步骤（1）所得含氟复合树脂中依次加入多异氰酸酯（即4, 4￠-二苯基甲烷二异氰酸酯）和小分子扩链剂（即1,4-丁二醇），继续搅拌5min后倒入已预热的模具中，再控制温度15℃下固化成型4h，然后于60℃下真空固化4h，最后于120℃固化24h，得到氟化碳纳米管/热塑性含氟聚氨酯复合弹性体。
上述所得的一种氟化碳纳米管/热塑性含氟聚氨酯复合弹性体，经DSAIOMKZ接触角测试仪(德国Data physics公司)，采用座滴法检测（Liu Tao, Journal of Fluorine Chemistry, 2010, 131, 36-41），其对水的接触角为90°。
上述所得的一种氟化碳纳米管/热塑性含氟聚氨酯复合弹性体，经GALDABLNI SUN万能材料试验机(意大利GALDABLNI公司)，采用GB/T528-1998方法检测，其拉伸强度为28.3 MPa，断裂伸长率为450%。
实施例2
一种氟化碳纳米管/热塑性含氟聚氨酯复合弹性体，按重量份数计算，其原料组成及含量如下：
非氟大分子多元醇 45.4份
全氟聚醚二元醇 4.6份
氟化碳纳米管 0.2份
小分子扩链剂 19.2份
多异氰酸酯 44.3份
所述的非氟大分子多元醇为分子量3000 g/mol的聚四氢呋喃醚二醇（PTMEG）；
所述的全氟聚醚二元醇分子式为HO-n(CH2CH2O)-CH2-CF2O- (CF2CF2O)m-(CF2O)n-CF2-CH2-(OCH2CH2)n-OH，其中n为2，m为15，其分子量为1000 g/mol；
所述的氟化碳纳米管为表面接枝聚甲基丙烯酸全氟烷基酯的多壁碳纳米管，其表面含氟量为10%；
所述的多异氰酸酯为2,4-甲苯二异氰酸酯（TDI）；
所述的小分子扩链剂为1,6-环己二醇。
上述的一种氟化碳纳米管热塑性含氟聚氨酯复合弹性体的制备方法，具体包括以下步骤：
（1）将分子量1000g/mol的全氟聚醚二元醇、分子量3000g/mol的非氟大分子多元醇（即聚四氢呋喃醚二醇）和氟化碳纳米管加入到反应器中，控制搅拌转速为2500r/min搅拌10min后，于100℃温度下真空脱水2h，得到含氟混合物；
（2）、继续控制搅拌转速为2500r/min下，向步骤（1）所得含氟复合树脂中依次加入多异氰酸酯（即2,4-甲苯二异氰酸酯）和小分子扩链剂（即1,6-环己二醇），继续搅拌5min后倒入已预热的模具中，再控制温度15℃下固化成型4h，然后于60℃下真空固化4h，最后于120℃固化24h，得到氟化碳纳米管/热塑性含氟聚氨酯复合弹性体。
上述的所得的一种氟化碳纳米管热塑性含氟聚氨酯复合弹性体，经检测其对水的接触角为108°，拉伸强度为20 MPa，其断裂伸长率为435%。
实施例3
一种氟化碳纳米管/热塑性含氟聚氨酯复合弹性体，按重量份数计算，其原料组成及含量如下：
非氟大分子多元醇 48.7份
全氟聚醚二元醇 16.3份
氟化碳纳米管 0.5份
小分子扩链剂 4.6份
多异氰酸酯 29.1份
所述的非氟大分子多元醇为分子量1000 g/mol的聚己内酯二醇（PCL）；
所述的全氟聚醚二元醇分子式为HO-n(CH2CH2O)-CH2-CF2O- (CF2CF2O)m-(CF2O)n-CF2-CH2-(OCH2CH2)n-OH，其中n为2，m为15，其分子量为1000g/mol；
所述的氟化碳纳米管为表面接枝聚甲基丙烯酸全氟烷基酯的多壁碳纳米管，其表面含氟量为15%；
所述的小分子扩链剂为1, 4-丁二醇；
所述的多异氰酸酯为4, 4￠-二环已基甲烷二异氰酸酯（HMDI）。
上述的一种氟化碳纳米管/热塑性含氟聚氨酯复合弹性体的制备方法，具体包括以下步骤：
（1）、将分子量1000g/mol的全氟聚醚二元醇和分子量1000g/mol的非氟大分子多元醇（即聚己内酯二醇）和氟化碳纳米管加入到反应器中，控制搅拌转速为3000r/min搅拌15min后，于130℃下真空脱水1h，得到含氟混合物；
（2）、继续控制搅拌转速为3000 r/min下，向步骤（1）所得含氟复合树脂中依次加入多异氰酸酯（即4,4￠-二环已基甲烷二异氰酸酯）和小分子扩链剂（即1,4-丁二醇），继续搅拌3min后倒入已预热的模具中，再控制温度15℃下固化成型4h，然后于60℃下真空固化4h，最后于120℃固化24h，得到氟化碳纳米管/热塑性含氟聚氨酯复合弹性体。
上述的所得的一种氟化碳纳米管/热塑性含氟聚氨酯复合弹性体，经检测其对水的接触角为119°，拉伸强度为10.5MPa，其断裂伸长率为220%。
实施例4
一种氟化碳纳米管/热塑性含氟聚氨酯复合弹性体，按重量份数计算，其原料组成及含量如下：
非氟大分子多元醇 62.5份
全氟聚醚二元醇 12.5份
氟化碳纳米管 2份
小分子扩链剂 9.4份
多异氰酸酯 17.7份
所述的非氟大分子多元醇为分子量2000 g/mol的聚己内酯二醇（PCL）；
所述的全氟聚醚二元醇分子式为HO-n(CH2CH2O)-CH2-CF2O- (CF2CF2O)m-(CF2O)n-CF2-CH2-(OCH2CH2)n-OH，其中n为18，m为10，其分子量为2000 g/mol；
所述的氟化碳纳米管为表面接枝聚甲基丙烯酸全氟烷基酯的多壁碳纳米管，其表面含氟量为8%；
所述的小分子扩链剂为3, 3'-二氯-4, 4'-二苯基甲烷二胺（MOCA）；
所述的多异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）。
上述的一种氟化碳纳米管/热塑性含氟聚氨酯复合弹性体的制备方法，具体包括以下步骤：
（1）、将分子量2000g/mol的全氟聚醚二元醇和分子量2000g/mol的非氟大分子多元醇（即聚己内酯二醇）和氟化碳纳米管加入到反应器中，控制搅拌转速为3000r/min搅拌15min后，于130℃下真空脱水1h，得到含氟混合物；
（2）、继续控制搅拌转速为3000r/min下，向步骤（1）所得含氟复合树脂中依次加入多异氰酸酯（即异佛尔酮二异氰酸酯）和小分子扩链剂（即3, 3'-二氯-4, 4'-二苯基甲烷二胺），继续搅拌3min后倒入已预热的模具中，再控制温度30℃下固化成型2h，然后于90℃下真空固化4h，最后于140℃固化15h，得到氟化碳纳米管/热塑性含氟聚氨酯复合弹性体。
上述的所得的一种氟化碳纳米管/热塑性含氟聚氨酯复合弹性体，经检测其对水的接触角为145°，拉伸强度为22MPa，其断裂伸长率为368%。
实施例5
一种氟化碳纳米管/热塑性含氟聚氨酯复合弹性体，按重量份数计算，其原料组成及含量如下：
非氟大分子多元醇 64.3份
全氟聚醚二元醇 10.7份
氟化碳纳米管 0.5份
小分子扩链剂 1.6份
多异氰酸酯 22.6份
所述的非氟大分子多元醇为分子量1000g/mol的聚己二酸丁二醇酯二醇（PBA）；
所述的全氟聚醚二元醇分子式为HO-n(CH2CH2O)-CH2-CF2O- (CF2CF2O)m-(CF2O)n-CF2-CH2-(OCH2CH2)n-OH，其中n为2，m为15，其分子量为1000 g/mol；
所述的氟化碳纳米管为表面接枝聚甲基丙烯酸全氟烷基酯的多壁碳纳米管，其表面含氟量为15%；
所述的小分子扩链剂为1,4-丁二醇；
所述的多异氰酸酯为4,4￠-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）。
上述的一种氟化碳纳米管/热塑性含氟聚氨酯复合弹性体的制备方法，具体包括以下步骤：
（1）、将分子量1000g/mol的全氟聚醚二元醇和分子量1000g/mol的非氟大分子多元醇（即聚己二酸丁二醇酯二醇）和氟化碳纳米管加入到反应器中，控制搅拌转速为3000r/min搅拌15min后，于120℃下真空脱水1.5h，得到含氟混合物；
（2）、继续控制搅拌转速为3000r/min下，向步骤（1）所得含氟复合树脂中依次加入多异氰酸酯（即4,4￠-二苯基甲烷二异氰酸酯）和小分子扩链剂（即1,4-丁二醇），继续搅拌4min后倒入已预热的模具中，再控制温度30℃下固化成型3h，然后于90℃下真空固化3h，最后于130℃固化20h，得到氟化碳纳米管/热塑性含氟聚氨酯复合弹性体。
上述的所得的一种氟化碳纳米管/热塑性含氟聚氨酯复合弹性体，经检测其对水的接触角为138°，拉伸强度为30MPa，其断裂伸长率为484%。
综上所述，本发明的一种氟化碳纳米管/热塑性含氟聚氨酯复合弹性体，其对水的接触角为90～145°，拉伸强度为10.5～30MPa，断裂伸长率为220～484%。
以上所述内容仅为本发明构思下的基本说明，而依据本发明的技术方案所作的任何等效变换，均应属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种氟化碳纳米管/热塑性含氟聚氨酯复合弹性体，其特征在于按重量份数计算，其原料组成及含量如下：
非氟大分子多元醇 45.4-65.6份
全氟聚醚二元醇 4.6-16.3份
氟化碳纳米管 0.05～2.0份
小分子扩链剂 1.6-19.2份
多异氰酸酯 17.7-44.3份
所述的非氟大分子多元醇的分子量均为1000～3000g/mol的聚己二 酸丁二醇酯二醇、聚四氢呋喃醚二醇、聚己内酯二醇或聚碳酸酯二醇；
所述的全氟聚醚二醇的分子量为1000～2000 g/mol，其分子式为：
HO-n(CH2CH2O)-CH2-CF2O-(CF2CF2O)m-(CF2O)n-CF2-CH2-(OCH2CH2) n-OH，其中n为1～23，m为1～33；
所述的小分子扩链剂为1,4-丁二醇、1,6-环己二醇、3,3'-二氯-4,4'-二苯基甲烷二胺或3,5-二甲基硫基甲苯；
所述的氟化碳纳米管为表面接枝聚甲基丙烯酸全氟烷基酯的多壁碳纳米管，其表面含氟量为2~15%；
所述的多异氰酸酯为4,4￠-二苯基甲烷二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、二甲基联苯二异氰酸酯、1,6-亚己基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯或4, 4￠-二环已基甲烷二异氰酸酯。
2.如权利要求1所述的一种氟化碳纳米管/热塑性含氟聚氨酯复合弹性体，其特征在于按重量份数计算，其原料组成及含量如下：
非氟大分子多元醇 65.6份
全氟聚醚二元醇 9.4份
氟化碳纳米管 0.05份
小分子扩链剂 1.9份
多异氰酸酯 23.2份
所述的非氟大分子多元醇为分子量1000g/mol的聚己二酸丁二醇酯二醇；
所述的全氟聚醚二元醇分子式为HO-n(CH2CH2O)-CH2-CF2O- (CF2CF2O)m-(CF2O)n-CF2-CH2-(OCH2CH2)n-OH，其中n为2，m为15，其分子量为1000 g/mol；
所述的小分子扩链剂为1,4-丁二醇；
所述的氟化碳纳米管为表面接枝聚甲基丙烯酸全氟烷基酯的多壁碳纳米管，其表面含氟量为2%；
所述的多异氰酸酯为4, 4￠-二苯基甲烷二异氰酸酯。
3.如权利要求1所述的一种氟化碳纳米管/热塑性含氟聚氨酯复合弹性体，其特征在于按重量份数计算，其原料组成及含量如下：
非氟大分子多元醇 45.4份
全氟聚醚二元醇 4.6份
氟化碳纳米管 0.2份
小分子扩链剂 19.2份
多异氰酸酯 44.3份
所述的非氟大分子多元醇为分子量3000 g/mol的聚四氢呋喃醚二醇；
所述的全氟聚醚二元醇分子式为HO-n(CH2CH2O)-CH2-CF2O- (CF2CF2O)m-(CF2O)n-CF2-CH2-(OCH2CH2)n-OH，其中n为2，m为15，其分子量为1000 g/mol；
所述的氟化碳纳米管为表面接枝聚甲基丙烯酸全氟烷基酯的多壁碳纳米管，其表面含氟量为10%；
所述的多异氰酸酯为2,4-甲苯二异氰酸酯；
所述的小分子扩链剂为1,6-环己二醇。
4.如权利要求1所述的一种氟化碳纳米管/热塑性含氟聚氨酯复合弹性体，其特征在于按重量份数计算，其原料组成及含量如下：
非氟大分子多元醇 48.7份
全氟聚醚二元醇 16.3份
氟化碳纳米管 0.5份
小分子扩链剂 4.6份
多异氰酸酯 29.1份
所述的非氟大分子多元醇为分子量1000 g/mol的聚己内酯二醇；
所述的全氟聚醚二元醇分子式为HO-n(CH2CH2O)-CH2-CF2O- (CF2CF2O)m-(CF2O)n-CF2-CH2-(OCH2CH2)n-OH，其中n为2，m为15，其分子量为1000g/mol；
所述的氟化碳纳米管为表面接枝聚甲基丙烯酸全氟烷基酯的多壁碳纳米管，其表面含氟量为15%；
所述的小分子扩链剂为1, 4-丁二醇；
所述的多异氰酸酯为4, 4￠-二环已基甲烷二异氰酸酯。
5.如权利要求1所述的一种氟化碳纳米管/热塑性含氟聚氨酯复合弹性体，其特征在于按重量份数计算，其原料组成及含量如下：
非氟大分子多元醇 62.5份
全氟聚醚二元醇 12.5份
氟化碳纳米管 2份
小分子扩链剂 9.4份
多异氰酸酯 17.7份
所述的非氟大分子多元醇为分子量2000 g/mol的聚己内酯二醇；
所述的全氟聚醚二元醇分子式为HO-n(CH2CH2O)-CH2-CF2O- (CF2CF2O)m-(CF2O)n-CF2-CH2-(OCH2CH2)n-OH，其中n为18，m为10，其分子量为2000 g/mol；
所述的氟化碳纳米管为表面接枝聚甲基丙烯酸全氟烷基酯的多壁碳纳米管，其表面含氟量为8%；
所述的小分子扩链剂为3, 3'-二氯-4, 4'-二苯基甲烷二胺；
所述的多异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯。
6.如权利要求1所述的一种氟化碳纳米管/热塑性含氟聚氨酯复合弹性体，其特征在于按重量份数计算，其原料组成及含量如下：
非氟大分子多元醇 64.3份
全氟聚醚二元醇 10.7份
氟化碳纳米管 0.5份
小分子扩链剂 1.6份
多异氰酸酯 22.6份
所述的非氟大分子多元醇为分子量1000g/mol的聚己二酸丁二醇酯二醇；
所述的全氟聚醚二元醇分子式为HO-n(CH2CH2O)-CH2-CF2O- (CF2CF2O)m-(CF2O)n-CF2-CH2-(OCH2CH2)n-OH，其中n为2，m为15，其分子量为1000 g/mol；
所述的氟化碳纳米管为表面接枝聚甲基丙烯酸全氟烷基酯的多壁碳纳米管，其表面含氟量为15%；
所述的小分子扩链剂为1,4-丁二醇；
所述的多异氰酸酯为4,4￠-二苯基甲烷二异氰酸酯。
7.如权利要求1-6任一权利要求所述的一种氟化碳纳米管/热塑性含氟聚氨酯复合弹性体的制备方法，其特征在于具体包括如下步骤：
（1）、将全氟聚醚二元醇、非氟大分子多元醇和氟化碳纳米管置于反应器中，控制搅拌转速为2000～3000r/min搅拌10～25min后，于100～130℃温度下真空脱水1～2h，得到含氟混合物；
（2）、继续控制搅拌转速为2000～3000 r/min下，向步骤（1）所得含氟混合物中依次加入多异氰酸酯和小分子扩链剂，继续搅拌3～5min后倒入已预热的模具中，控制温度为15～30℃固化成型2～4h，然后控制温度为60～90℃下真空固化3～4h，最后控制温度为120～140℃真空固化15～24h，即得氟化碳纳米管/热塑性含氟聚氨酯复合弹性体。
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Cited By (6)
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|---|---|---|---|---|
| CN104004158A (zh) * | 2014-06-13 | 2014-08-27 | 上海理工大学 | 一种具有低氟高表面性能的软段侧链含氟聚氨酯的制备方法 |
| WO2015075462A1 (en) * | 2013-11-20 | 2015-05-28 | Preservation Paints Limited | Composition |
| CN105418874A (zh) * | 2015-12-24 | 2016-03-23 | 上海恒安聚氨酯股份有限公司 | 3d打印热塑性聚氨酯材料及其制备方法 |
| CN106632960A (zh) * | 2016-10-20 | 2017-05-10 | 成都博瑞三文科技有限公司 | 高强度半硬质聚氨酯泡沫及其应用 |
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| CN113419013A (zh) * | 2021-08-11 | 2021-09-21 | 山东省分析测试中心 | 一种分析环境水样中全氟烷基酸类污染物的方法及应用 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1371927A (zh) * | 2001-02-28 | 2002-10-02 | 四川大学 | 含氟聚氨酯材料及其制备方法 |
| CN101274991A (zh) * | 2008-05-15 | 2008-10-01 | 复旦大学 | 一种高分子疏水膜及其制备方法 |
| CN101585902A (zh) * | 2009-06-26 | 2009-11-25 | 湖南大学 | 一种氟化聚氨酯纳米复合材料及其制备 |
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1371927A (zh) * | 2001-02-28 | 2002-10-02 | 四川大学 | 含氟聚氨酯材料及其制备方法 |
| CN101274991A (zh) * | 2008-05-15 | 2008-10-01 | 复旦大学 | 一种高分子疏水膜及其制备方法 |
| CN101585902A (zh) * | 2009-06-26 | 2009-11-25 | 湖南大学 | 一种氟化聚氨酯纳米复合材料及其制备 |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015075462A1 (en) * | 2013-11-20 | 2015-05-28 | Preservation Paints Limited | Composition |
| CN104004158A (zh) * | 2014-06-13 | 2014-08-27 | 上海理工大学 | 一种具有低氟高表面性能的软段侧链含氟聚氨酯的制备方法 |
| CN105418874A (zh) * | 2015-12-24 | 2016-03-23 | 上海恒安聚氨酯股份有限公司 | 3d打印热塑性聚氨酯材料及其制备方法 |
| CN106632960A (zh) * | 2016-10-20 | 2017-05-10 | 成都博瑞三文科技有限公司 | 高强度半硬质聚氨酯泡沫及其应用 |
| CN107033323A (zh) * | 2017-04-18 | 2017-08-11 | 东莞市吉鑫高分子科技有限公司 | 一种具有高生物相容性的热塑性聚氨酯及其制备方法 |
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