[0033] (3)将0. 0126g氧化石墨置于9. 45gDMF中超声剥离6h，再经离屯、即得氧化石墨 締分散液。并将分散液置于250mL的圆底烧瓶中，接着再将3gIPDI及9. 45gDMF依次加 入氧化石墨締分散液中，并在75°C下揽拌反应化，即得异氯IPDIG0。然后，将IPDIGO分散 液加入制得的预聚体中，继续揽拌反应化。最终，产物经过滤膜过滤后，置于真空干燥箱 中，在70°C下干燥至恒重即得红栋色NCO功能化的石墨締/偶氮聚合物复合波导热光材料 (NPU-3)。
[0034] 实施例4
[0035] (1)采用Hummers法制备得氧化石墨；
[0036] 似在装有30. 2gDMF的250血的烧瓶中依次加入1. 15gTDI和10. 75gDR-19， 揽拌并回流20min。接着，升溫至90°C后，加入0.5gT-12,反应IOh即得径基封端的预聚 体；
[0037] (3)将0. 0126g氧化石墨置于IOgDMF中超声剥离lOh，再经离屯、即得氧化石墨 締分散液。将分散液置于250mL的圆底烧瓶中，接着再将3. 35gIPDI及15. 6gDMF依次 加入氧化石墨締分散液中，并在90°C下揽拌反应lOh，即得IPDIG0。然后，将IPDIGO分散 液加入制得的预聚体中，继续揽拌反应12h。最终，产物经过滤膜过滤后，置于真空干燥箱 中，在70°C下干燥至恒重即得红栋色NCO功能化的石墨締/偶氮聚合物复合波导热光材料 (NPU-4)。 阳0測 实施例5
[0039] (1)采用Hummers法制备得氧化石墨； W40] 似在装有57. 5gDMF的250血的烧瓶中依次加入1. 15gTDI和11. 5gDR-19,揽 拌并回流20min。接着，升溫至70°C后，加入0. 5gT-12,反应化即得径基封端的预聚体； [0041] (3)将0. 0126g氧化石墨置于12. 6gDMF中超声剥离她，再经离屯、即得氧化石墨 締分散液。将分散液置于250mL的圆底烧瓶中，接着再将3. 78gIPDI及37.SgDMF依次 加入氧化石墨締分散液中，并在80°C下揽拌反应化，即得IPDIG0。然后，将IPDIGO分散 液加入制得的预聚体中，继续揽拌反应lOh。最终，产物经过滤膜过滤后，置于真空干燥箱 中，在70°C下干燥至恒重即得红栋色NCO功能化的石墨締/偶氮聚合物复合波导热光材料 (NPU-5)。 柳42] 实施例6
[0043] (1)采用Hummers法制备得氧化石墨；
[0044] 似在装有10.35gDMF的250血的烧瓶中依次加入1.15gTDI和9.2gDR-19,揽 拌并回流20min。接着，升溫至60°C后，加入0.5gT-12,反应地即得径基封端的预聚体；
[0045] (3)将0. 0126g氧化石墨置于11. 5gDMF中超声剥离她，再经离屯、即得氧化石墨 締分散液。将分散液置于250mL的圆底烧瓶中，接着再将3. 78gIPDI及25. 6gDMF依次加入 氧化石墨締分散液中，并在70°C下揽拌反应化，即得IPDIG0。然后，将IPDIGO分散液加入制 得的预聚体中，继续揽拌反应化。最终，产物经过滤膜过滤后，置于真空干燥箱中，在70°C 下干燥至恒重即得红栋色NCO功能化的石墨締/偶氮聚合物复合波导热光材料（NPU-6)。
[0046] 实施例7
[0047] (1)采用Hummers法制备得氧化石墨； W48] 似在装有40gDMF的250血的烧瓶中依次加入1. 15gTDI和8. 05gDR-19,揽拌 并回流20min。接着，升溫至80°C后，加入0.5gT-12,反应化即得径基封端的预聚体； W例 做将0. 0126g氧化石墨置于9. 45gDMF中超声剥离化，再经离屯、即得氧化石墨 締分散液。将分散液置于250mL的圆底烧瓶中，接着再将3gIPDI及27.SgDMF依次加入氧 化石墨締分散液中，并在60°C下揽拌反应化，即得IPDIG0。然后，将IPDIGO分散液加入制 得的预聚体中，继续揽拌反应化。最终，产物经过滤膜过滤后，置于真空干燥箱中，在70°C 下干燥至恒重即得红栋色NCO功能化的石墨締/偶氮聚合物复合波导热光材料（NPU-7)。
[0050] 实施例8
[0051] (1)采用Hummers法制备得氧化石墨； 阳化引 似在装有34. 5gDMF的250血的烧瓶中依次加入1. 15gTDI和6. 96gDR-19,揽 拌并回流20min。接着，升溫至75°C后，加入0.5gT-12,反应化即得径基封端的预聚体； 阳化引 （3)将0. 0126g氧化石墨置于8. 5gDMF中超声剥离她，再经离屯、即得氧化石墨締 分散液。并将分散液置于250mL的圆底烧瓶中，接着再将3gIPDI及20. 5gDMF依次加入氧 化石墨締分散液中，并在75°C下揽拌反应化，即得IPDIG0。然后，将IPDIGO分散液加入制 得的预聚体中，继续揽拌反应化。最终，产物经过滤膜过滤后，置于真空干燥箱中，在7(TC 下干燥至恒重即得红栋色NCO功能化的石墨締/偶氮聚合物复合波导热光材料（NPU-8)。 [0054] 实验方法 阳化5]取适量的NPU-I、NPU-2、NPU-3、NPU-4、NPU-5、NPU-6、NPU-7 和NPU-8 样品，分别溶 解在N，N'-二甲基甲酯胺中，配制成浓度为0. 5g/血的溶液将其旋涂于石英片上，于25°C 下真空干燥72h。采用光波导测量仪测试其于不同溫度下的折射率，进行一元线性回归，得 到热光系数化/dT,如下表所示：
[0057] 本发明得到新型热光材料，具有较高的热光系数（化/dT)，较有机材料如聚苯乙締 H.23X10-4°C1)、聚甲基丙締酸甲醋H.20X10-4°C1)、偶氮-硝基苯并嚷挫聚酷亚胺 (-1.460X10-4°C1)及DRl聚酷亚胺（-1.331X10-4°C1)大；跟无机材料相比，如棚娃酸 盐玻璃（4. 1X10-6°C1)、娃酸锋玻璃巧.5X10-6°C1)和二氧化娃玻璃（10. 8X10-6°C1) 等，是其热光系数的10倍W上；该材料为研制具有低驱动功率及高速响应的新型数字热光 开关提供了可能。
[005引 W上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发 明说明书所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均 同理包括在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1. 一种NCO功能化的石墨烯/偶氮聚合物复合波导热光材料的制备方法，其特征在 于：先由Hmiimers法制备氧化石墨，经超声剥离制得氧化石墨稀分散液；再用甲苯二异氰酸 酯与含有两个羟基的分散红-19在二月桂酸二丁基锡作用下反应制得羟基封端的偶氮苯 预聚体；接着用异佛尔酮二异氰酸酯与氧化石墨烯分散液反应制备得到异佛尔酮二异氰酸 酯功能化的氧化石墨烯；再将异佛尔酮二异氰酸酯功能化的氧化石墨烯分散液加入制得的 羟基封端的偶氮苯预聚体中反应，最终制备而成。2. 根据权利要求1所述的NC0功能化的石墨烯/偶氮聚合物复合波导热光材料的制备 方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤A、在盛有N，N-二甲基甲酰胺DMF的反应容器中依次加入甲苯二异氰酸酯TDI和 分散红-19，搅拌并回流20~30min，然后升温至50~90°C后，加入催化剂二月桂酸二丁基 锡T-12,反应2~10h，即得羟基封端的偶氮苯预聚体，其中，TDI与分散红-19的质量比为 1:2. 5~10;TDI与DMF的质量比为1:10~50 ; 步骤B、将氧化石墨置于定量DMF中超声剥离1~10h，再经离心即得氧化石墨烯分散 液，其中氧化石墨与DMF的质量比为1:500~1000 ; 步骤C、将异佛尔酮二异氰酸酯IPDI及DMF依次加入氧化石墨烯分散液中，并在45~ 90°C下搅拌反应2~10h，即得异佛尔酮二异氰酸酯功能化的氧化石墨烯IPDIG0分散液； 其中，步骤B所述TDI与本步骤所述IPDI的质量比为1:1. 1~2. 91 ;IPDI与DMF的质量比 为1:1~10 ;氧化石墨与IPDI的质量比为1:100~300 ; 步骤D、将IPDIG0分散液加入步骤A制得的羟基封端的偶氮苯预聚体中，继续搅拌反 应3~12h，过滤膜过滤后，置于真空干燥箱中，在70°C下干燥至恒重即得红棕色NC0功能 化的石墨烯/偶氮聚合物复合波导热光材料。3. 根据权利要求2所述的NC0功能化的石墨烯/偶氮聚合物复合波导热光材料的制备 方法，其特征在于：所述步骤A中，TDI与分散红-19的质量比为1:3 ;TDI与DMF的质量 比为1:16 ;温度80°C，时间4h。4. 根据权利要求2所述的NCO功能化的石墨烯/偶氮聚合物复合波导热光材料的制备 方法，其特征在于：所述步骤B中，氧化石墨与DMF的质量比为1:750 ;剥离时间6h。5. 根据权利要求2所述的NCO功能化的石墨烯/偶氮聚合物复合波导热光材料的制备 方法，其特征在于：所述步骤C中，其中，步骤B所述TDI与步骤C所述IPDI的质量比为 1:2. 61 ;IPDI与DMF的质量比为1:3. 15 ;氧化石墨与IPDI的质量比为1:238 ;温度75°C， 时间5h。6. 根据权利要求2所述的NCO功能化的石墨烯/偶氮聚合物复合波导热光材料的制备 方法，其特征在于：所述步骤D中，所述搅拌反应时间6h。7. 根据权利要求1-6任一所述方法制备得到的NCO功能化的石墨烯/偶氮聚合物复合 波导热光材料。8. 根据权利要求7所述NC0功能化的石墨烯/偶氮聚合物复合波导热光材料的应用， 其特征在于：将其应用于具有低驱动功率和较快响应速度的新型数字热光开关。
【专利摘要】本发明属于有机/无机复合材料合成领域，涉及偶氮聚合物及功能化氧化石墨烯系列化合物的制备，特别涉及一种NCO功能化的石墨烯/偶氮聚合物复合波导热光材料的制备方法及应用。本发明先由Hummers法制备氧化石墨，经超声剥离制得氧化石墨烯分散液；再用甲苯二异氰酸酯与含有两个羟基的分散红-19在T-12作用下反应制得羟基封端的偶氮苯预聚体；接着用IPDI与氧化石墨烯分散液反应制备得到异佛尔酮二异氰酸酯功能化的氧化石墨烯；再加入制得的羟基封端的偶氮苯预聚体中反应，最终制得偶氮聚氨酯/（异佛尔酮二异氰酸酯功能化的氧化石墨烯）纳米复合材料。所述材料具有较高的热光系数（<i>dn/dT</i>），可应用于研制具有低驱动功率和较快响应速度的新型数字热光开关。
【IPC分类】G02F1/01, C08G18/76, C08G18/32, C08K3/04, C08K9/04, C08G18/10, C08G18/75
【公开号】CN105294987
【申请号】CN201510711089
【发明人】邱凤仙, 陈彩红, 笪祖林, 杨冬亚, 曹天林
【申请人】江苏大学
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年10月28日