[发明专利]一种石墨烯水性聚氨酯安全套用水性聚氨酯乳液及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种石墨烯水性聚氨酯安全套用水性聚氨酯乳液的制备方法，其特征在于，包括下述步骤，各成分以质量分数计：

1）预聚体制备：将15~18%的大分子二元醇投入反应釜，搅拌加热至100~110℃，-0.1MPa条件下真空脱水至大分子二元醇中水含量在0.03 %以下，降温至40℃，投入2.5~4.5%的二异氰酸酯，搅拌升温至80~90℃，保温反应2~3小时，降温至50℃，投入0.7~0.8 %的亲水扩链剂和4~4.5%的溶剂，搅拌升温至80℃反应3~4小时，降温至50℃，投入0.2~0.8%的小分子扩链剂和6~6.5%溶剂，搅拌升温至70~75℃反应2~3小时，然后降温至10~20℃，加入0.6~0.65%的成盐剂和10~11 %的溶剂，搅拌30 min，获得预聚体；

2）乳化过程：将预聚体导入分散釜，加入1~3%的封闭型石墨烯，400 r/ min搅拌0.5小时，调整转盘转速至1200~1400r/min，匀速向预聚体中加入54~56%的去离子水，预聚体打开后继续高速搅拌1 min，然后降低转速至400 r/min搅拌3小 时；

3）脱溶过程：将上述乳化过程获得的乳液升温至30~35℃，-0.09MPa条件下脱去乳液中的 溶剂，制得石墨烯水性聚氨酯安全套用水性聚氨酯乳液；

以质量分数计，所述封闭型石墨烯由如下方法制成：将25~40 %的功能化石墨烯、25~40%的溶剂和15~30%的二异氰酸酯投入反应釜， 搅拌升温至60~90℃，保温反应4小时，降温至40℃，投入5~25%的封闭剂，升温至60℃反应3 小时，降温至20℃导出，密封保存；

所述功能化石墨烯为羟基化石墨烯或 氨基化石墨烯中的一种或几种，羟基或氨基含量为4~12%，石墨烯厚度为0.8~1.2 nm；所述封闭型石墨烯制备过程中，所述溶剂为丙酮，所述二异氰酸酯为脂肪族二异氰酸 酯；所述封闭剂为环己酮肟、甲乙酮肟、丙酮肟或乙酰苯胺中的一种或几种；所述脂肪族二异氰酸酯为六亚甲基二 异氰酸酯（HDI）或异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）中的一种或几种。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在1）预聚体制备中，所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯（TDI）、二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）、异佛尔酮二异氰酸酯 IPDI或六亚甲基二异氰酸酯HDI中一种或几种；所述溶剂为丙酮。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述大分子二元醇为聚环氧丙烷（PPG）或聚四氢呋喃醚二醇（PTMEG）中的一种或几种，大分子二元醇分子量为1500~4000；所述亲水扩链剂为二羟甲基丙酸（DMPA）；所述小分子扩链剂为1,4-丁二醇（BDO）、1,6-己二醇（HDO）、甲基丙二醇（MPD）或环己二甲醇（CHDM）中的一种或几种；所述成盐剂为三乙胺。

4.一种石墨烯水性聚氨酯安全套用水性聚氨酯乳液，其特征在于，该石墨烯水性聚氨酯安全套用水性聚氨酯乳液是根据权利要求1-3中任意一项所述制备方法制得的石墨烯水性聚氨酯安全套用水性聚氨酯乳液，该石墨烯水性聚氨酯安全套用水性聚氨酯乳液为端羟基水性聚氨酯乳液。

5.一种根据权利要求4所述的石墨烯水性聚氨酯安全套用水性聚氨酯乳液的应用，其特征在于，用于制备安全套。