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

摘要

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。

主权项

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，所述的氟化碳纳米管/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1000～3000g/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；其特征在于其制备过程具体包括如下步骤：（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。