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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410708963.7 (22)申请日 2014.11.28 C08G 18/79(2006.01) C08G 18/32(2006.01) C08K 13/04(2006.01) C08K 7/00(2006.01) C08K 3/04(2006.01) C08K 5/3492(2006.01) C08K 3/22(2006.01) C08K 3/02(2006.01) C08K 3/32(2006.01) C08K 5/523(2006.01) (71)申请人 苏州市安特菲尔新材料有限公司 地址 215400 江苏省苏州市太仓市。
2、经济开发 区北京西路 6 号 (72)发明人 刘丽 白永平 (74)专利代理机构 北京品源专利代理有限公司 11332 代理人 巩克栋 杨晞 (54) 发明名称 一种阻燃导电聚氨酯材料及其制备方法 (57) 摘要 本发明公开了一种阻燃导电聚氨酯材料及 其制备方法， 其中本阻燃导电聚氨酯材料所需的 原料包括如下重量百分比的物质 ： 石墨烯 0.1 10； 阻燃剂 5 20； 离子液体 1 20； 含磷 含氮多元醇24.550； 多元异氰尿酸酯24.5 50。本聚氨酯材料同时具有较优的导电性和阻 燃性， 扩大了其应用范围 ； 另外， 本制备方法所需 的原料易得， 设备工艺简单， 易于操作， 适合于。
3、大 规模生产。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 (10)申请公布号 CN 104497268 A (43)申请公布日 2015.04.08 CN 104497268 A 1/1 页 2 1.一种阻燃导电聚氨酯材料， 其特征在于， 所需原料包括如下重量百分比的物质 ： 2.根据权利要求 1 所述的阻燃导电聚氨酯材料， 其特征在于 ： 所需原料还包括重量百 分比为 0.01 0.5的催化剂 ； 优选的， 所述催化剂为二月桂酸二正丁基锡或三乙烯二胺。 3.根据权利要求 1 所述的阻燃导电聚氨酯材料， 其特征在于 ： 所述。
4、石墨烯为片状结构， 所述石墨烯的厚度为 0.35 100nm ； 优选的， 所述石墨烯的边长尺寸为 0.1 100m ； 优选的， 所述石墨烯的厚度为 0.35 50nm。 4.根据权利要求 1 所述的阻燃导电聚氨酯材料， 其特征在于 ： 所述阻燃剂为氰尿酸三 聚氰胺、 氰尿酸聚磷酸盐、 三聚氰胺、 氢氧化铝、 氢氧化镁、 间苯二酚双 ( 二苯基磷酸酯 )、 双 酚 A- 双 ( 二苯基磷酸酯 )、 次磷酸盐、 红磷中的一种或两种以上。 5.根据权利要求 1 所述的阻燃导电聚氨酯材料， 其特征在于 ： 所述离子液体为 1- 羟乙 基 -3- 甲基咪唑四氟硼酸盐、 1- 甲基 -3- 乙基咪唑四。
5、氟硼酸盐、 1- 羧甲基 -4 甲基咪唑四氟 硼酸盐或 1- 羧甲基 -3- 甲基咪唑六氟磷酸盐。 6.根据权利要求 1 所述的阻燃导电聚氨酯材料， 其特征在于 ： 所述含磷含氮多元醇为 二乙基 -N,N-(2- 羟乙基 ) 胺甲基磷酸酯。 7.根据权利要求 1 所述的阻燃导电聚氨酯材料， 其特征在于 ： 所述多元异氰尿酸酯为 三羟乙基异氰尿酸酯、 三烯丙基异氰尿酸酯或三缩水甘油异氰尿酸酯。 8.一种根据权利要求 1 至 7 中任一项权利要求所述的阻燃导电聚氨酯材料的制备方 法， 其特征在于， 包括如下步骤 ： (1) 将离子液体、 含磷含氮多元醇按配比混合， 获得混合液， 按配比分别将石墨烯。
6、、 阻燃 剂分散于所述混合液中， 制得混合体系 ； (2) 向所述混合体系中按配比加入多元异氰尿酸酯， 在室温或加热条件下进行固化反 应， 制得阻燃导电聚氨酯材料。 9.根据权利要求 8 所述的制备方法， 其特征在于 ： 步骤 (2) 中， 进行固化反应的加热温 度为 35 100。 10.根据权利要求 8 所述的制备方法， 其特征在于 ： 步骤 (2) 中， 进行固化反应时， 向所 述混合体系中加入重量百分比为 0.01 0.5的催化剂。 权 利 要 求 书 CN 104497268 A 2 1/4 页 3 一种阻燃导电聚氨酯材料及其制备方法 技术领域 0001 本发明涉及一种聚氨酯复合材料。
7、， 尤其涉及一种阻燃导电聚氨酯材料， 本发明还 涉及一种阻燃导电聚氨酯材料的制备方法。 背景技术 0002 聚氨酯全称为聚氨基甲酸酯， 是主链上含有氨基甲酸酯官能团的聚合物。聚氨酯 材料具有优异的耐磨性、 耐候性和力学性能， 已经被广泛应用于汽车产业、 航天军工、 建筑 业等领域， 具有广阔的市场前景。 0003 为了拓展聚氨酯材料的应用领域， 需要向聚氨酯复合材料中添加一些辅助材料， 例如导电材料、 阻燃材料等， 从而使得聚氨酯复合材料具有导电性或阻燃性。 0004 例如现有技术公开了一种聚氨酯吸波凝胶材料的制备， 该吸波材料以聚醚多元 醇， 多异氰酸酯， 二氧化硅气凝胶颗粒， 去离子水， 。
8、无卤阻燃剂， 导电炭黑， 铁氧体份， 阻燃消 烟剂， 复合催化剂， 泡沫稳定剂， 物理发泡剂为原料， 通过聚合反应制备得到， 该方法制备材 料的导电性和阻燃性不高。 0005 又如现有技术公开了一种煤矿用阻燃抗静电耐磨聚氨酯输送带， 其采用聚氨酯弹 性体为覆盖胶， 聚氨酯弹性体具体是指低聚物多元醇 / 甲苯二异氰酸酯体系或低聚物多元 醇 / 二苯基甲烷二异氰酸酯体系 ； 并对聚氨酯配方进行优化和改性， 即合成时加入磷系阻 燃剂或卤系阻燃剂或磷卤复合阻燃剂， 阻燃剂用量为预聚体质量的 5 20之间 ； 聚氨 酯弹性体覆盖胶浇注时加入季铵盐型表面活性剂或导电碳黑作抗静电剂， 其用量为预聚体 质量的。
9、 2 8之间。该输送带的导电性和阻燃性同样有待提高。 发明内容 0006 本发明所要解决的第一个技术问题是针对技术现状提供一种具有良好导电、 阻燃 性能的聚氨酯复合材料。 0007 本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种简单、 易于操作的聚氨酯复合材料 的制备方法， 由该方法制备的聚氨酯复合材料具有良好的导电性和阻燃性。 0008 本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为 ： 一种阻燃导电聚氨酯材 料， 所需原料包括如下重量百分比的物质 ： 0009 说 明 书 CN 104497268 A 3 2/4 页 4 0010 其中， 阻燃导电聚氨酯材料所需原料还包括重量百分比为 0.01 。
10、0.5的催化 剂， 例如 0.05、 0.1、 0.15、 0.2、 0.25、 0.3、 0.35、 0.4、 0.45 ； 0011 优选的， 所述催化剂为二月桂酸二正丁基锡或三乙烯二胺。 0012 其中， 所述石墨烯为片状结构， 所述石墨烯的厚度为 0.35 100nm， 例如 0.5nm、 1nm、 5nm、 10nm、 20nm、 30nm、 50nm、 70nm、 100nm ； 0013 优选的， 所述石墨烯的边长尺寸为 0.1 100m， 例如 0.5m、 1m、 10m、 20m、 30m、 50m、 60m、 70m ； 0014 优选的， 所述石墨烯的厚度为 0.35 5。
11、0nm， 例如 0.5nm、 1nm、 5nm、 10nm、 15nm、 20nm、 30nm、 40nm。 0015 其中， 所述阻燃剂为氰尿酸三聚氰胺、 氰尿酸聚磷酸盐、 三聚氰胺、 氢氧 化铝、 氢 氧化镁、 间苯二酚双 ( 二苯基磷酸酯 )( 即 RDP)、 双酚 A- 双 ( 二苯基磷酸酯 )( 即 BDP)、 次 磷酸盐、 红磷中的一种或两种以上。 0016 优选的， 离子液体为 1- 羟乙基 -3- 甲基咪唑四氟硼酸盐、 1- 甲基 -3- 乙基咪唑四 氟硼酸盐、 1- 羧甲基 -4 甲基咪唑四氟硼酸盐或 1- 羧甲基 -3- 甲基咪唑六氟磷酸盐。 0017 其中， 所述含磷含氮。
12、多元醇为二乙基 -N,N-(2- 羟乙基 ) 胺甲基磷酸酯。 0018 其中， 所述多元异氰尿酸酯为三羟乙基异氰尿酸酯、 三烯丙基异氰尿酸酯或三缩 水甘油异氰尿酸酯。 0019 本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为 ： 一种阻燃导电聚氨酯材料 的制备方法， 包括如下步骤 ： 0020 (1) 将离子液体、 含磷含氮多元醇按配比混合， 获得混合液， 按配比分别将石墨烯、 阻燃剂分散于所述混合液中， 制得混合体系 ； 0021 (2) 向所述混合体系中按配比加入多元异氰尿酸酯， 在室温或加热条件下进行固 化反应， 制得阻燃导电聚氨酯材料。 0022 步骤 (2) 中， 进行固化反应的加热。
13、温度为 35 100， 例如 40、 45、 50、 60、 70、 80、 90、 95 ； 0023 优选的， 步骤 (2) 中， 进行固化反应时， 向所述混合体系中加入重量百分比为 0.01 0.5的催化剂， 例如 0.05、 0.1、 0.2、 0.3、 0.4、 0.45。 0024 与现有技术相比， 本发明的优点在于 ： 通过向多元异氰尿酸酯中加入石墨烯、 离子 液体、 含磷含氮多元醇、 阻燃剂等， 并调节各个组分所占的配比， 使得最终制得的聚氨酯材 料同时具有较优的导电性和阻燃性， 扩大了其应用范围。 0025 另外， 本聚氨酯材料的制备方法所需的原料易得， 设备工艺简单， 易于。
14、操作， 适合 说 明 书 CN 104497268 A 4 3/4 页 5 于大规模生产。 具体实施方式 0026 以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。 0027 实施例 1 0028 本实施例的阻燃导电聚氨酯材料， 所需的原料包括如下重量百分比的物质 ： 0029 0030 其中， 石墨烯为片状结构， 其厚度为 0.35 100nm， 石墨烯的边长尺寸为 0.1 100m ； 离子液体为1-羟乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、 1-甲基-3-乙基咪唑四氟硼酸盐、 1- 羧甲基 -4 甲基咪唑四氟硼酸盐或 1- 羧甲基 -3- 甲基咪唑六氟磷酸盐， 本实施例的离子 液体具体为 1- 甲基 -3。
15、- 乙基咪唑四氟硼酸盐。 0031 本实施例的阻燃导电聚氨酯材料的制备方法， 包括如下步骤 ： 0032 (1) 按配比混合离子液体、 含磷含氮多元醇二乙基 -N,N-(2- 羟乙基 ) 胺甲基 磷酸酯， 获得混合液， 按配比分别将石墨烯、 阻燃剂三聚氰胺均匀分散于混合液中， 制 得混合体系 ； 0033 (2) 向混合体系中按配比加入多元异氰尿酸酯三缩水甘油异氰尿酸酯， 在催 化剂二月桂酸二正丁基锡存在下， 在室温或35100下进行固化反应， 制得阻燃导 电聚氨酯材料。 0034 经测试， 本实施例阻燃导电聚氨酯材料的电导率为 7.51010cm， 其阻燃性可 达到 UL94-V2 的等级要。
16、求。 0035 实施例 2 0036 本实施例的阻燃导电聚氨酯材料所需的原料包括如下重量百分比的物质 ： 0037 说 明 书 CN 104497268 A 5 4/4 页 6 0038 其中， 石墨烯的尺寸参考实施例 1， 本实施例的离子液体优选为 1- 羧甲基 -4 甲基 咪唑四氟硼酸盐。 0039 同时， 本实施例的阻燃导电聚氨酯材料的制备方法参考实施例 1。 0040 经测试， 本实施例阻燃导电聚氨酯材料的电导率为 3.6104 cm， 其阻燃性可达 到 UL94-V0 的等级要求。 0041 实施例 3 0042 本实施例的阻燃导电聚氨酯材料所需的原料包括如下重量百分比的物质 ： 0043 0044 0045 本实施例中， 离子液体具体为 1- 羟乙基 -3- 甲基咪唑四氟硼酸盐。 0046 石墨烯的尺寸以及阻燃导电聚氨酯材料的制备方法参考实施例 1。 0047 经测试， 本实施例阻燃导电聚氨酯材料的电导率为 3.1102 cm， 其阻燃性可达 到 UL94-V0 的等级要求。 0048 以上内容仅为本发明的较佳实施例， 对于本领域的普通技术人员， 依据本发明的 思想， 在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处， 本说明书内容不应理解为对本发明 的限制。 说 明 书 CN 104497268 A 6 。