一种聚氨酯/氧化石墨键合型复合热光材料的制备方法与应用

摘要

本发明属于高分子纳米复合材料合成技术领域，涉及手性偶氮聚氨酯及氧化石墨系列化合物的制备，特别涉及一种聚氨酯/氧化石墨键合型复合热光材料的制备方法与应用。本发明先用含有羟基的偶氮苯4,4'-双（2,4-二羟基–偶氮基）-苯（BDPB）和(R)-3-氯-1,2-丙二醇反应制备具旋光性羟基的双偶氮苯预聚体，再将预聚体和氧化石墨与异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）在二月桂酸二丁基锡催化作用下制备得到聚氨酯/氧化石墨键合型复合热光材料。本发明制备方法简便，可控性较高，含有的手性基团使聚合物具中心不对称性，提高了偶氮苯聚合物的非线性光学性能；生色分子中含有的双偶氮基团和引入的氧化石墨纳米颗粒提高了偶氮苯聚氨酯材料的热光性能和热稳定性。

主权项

一种聚氨酯/氧化石墨键合型复合热光材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、称取一定量的4,4' ‑ 双（2,4 ‑二羟基–偶氮基）‑苯溶解于N,N’‑二甲基甲酰胺中，加入适量的无水碳酸钾和碘化钾，搅拌溶解；再加入一定质量(R)‑3‑氯‑1,2‑丙二醇，于95℃~115℃下回流3h ~4h；然后调节溶液pH为7，过滤，将固体于40℃~60℃下真空干燥12h~24h，得到暗紫色的4,4'‑双（1,3‑双（1,2‑二羟基‑3‑苯氧基）‑4‑二氮烯基）‑苯，其中，所述碘化钾与无水碳酸钾质量比为1:1‑1:18，碘化钾与4,4' ‑ 双（2,4 ‑ 二羟基 – 偶氮基） ‑ 苯的质量比为1：3—1：45， 4,4' ‑ 双（2,4 ‑ 二羟基 – 偶氮基） ‑ 苯与N,N’‑二甲基甲酰胺的质量比为1:10—1:100, 4,4' ‑ 双（2,4 ‑ 二羟基 – 偶氮基） ‑ 苯与(R)‑3‑氯‑1,2‑丙二醇的质量比为1:1‑1：5；步骤2、将制得的4,4'‑双（1,3‑双（1,2‑二羟基‑3‑苯氧基）‑4‑二氮烯基）‑苯、氧化石墨和异佛尔酮二异氰酸酯溶解于N,N’‑二甲基甲酰胺之中，滴加催化剂二月桂酸二丁基锡 ，在氮气氛围中75℃~90℃搅拌反应3h~4h，收集产物，于40℃~60℃下真空干燥48h~72h，得到红棕色聚氨酯/氧化石墨键合型复合热光材料， 其中，所述4,4'‑双（1,3‑双（1,2‑二羟基‑3‑苯氧基）‑4‑二氮烯基）‑苯与异佛尔酮二异氰酸酯的质量比为1:1‑1:5，4,4'‑双（1,3‑双（1,2‑二羟基‑3‑苯氧基）‑4‑二氮烯基）‑苯与N,N’‑二甲基甲酰胺的质量比为1:10—1:80，氧化石墨与4,4'‑双（1,3‑双（1,2‑二羟基‑3‑苯氧基）‑4‑二氮烯基）‑苯的质量比为1:1—1:10。