一种PU石墨烯防水湿透膜及其制备方法与流程

本发明涉及pu膜，具体涉及一种pu石墨烯防水湿透膜及其制备方法。

背景技术：

1、膜性材料是现代人类社会活动中使用最为广泛的材料形态之一，除了传统膜材的一些性能如轻薄、柔软、透明或着色、阻隔、防护等功能可以满足人们的基本需求外，新型的功能材料也逐渐改变人们的生活，满足人们日益增长的需求。

2、聚氨酯是一种高分子化合物，水性聚氨酯以水为分散介质，具有高分子量，因其使用时无毒，无污染，价廉而在涂料、胶粘剂、油墨、密封剂和表面处理剂等领域得到日益广泛的应用，石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料，石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料，以聚氨酯和石墨烯作为共同原料制备防水湿透膜在现有工业中已得到广泛应用。

3、但是，基于聚氨酯与石墨烯作为共同原料制备而得的防水湿透膜，虽然在防水透湿方面得到了不断突破，但是，随着对膜的应用范围不断扩展，对于膜的要求已经不仅仅停留在防水透湿上面，对于膜的防油性能也提出了更高的要求，而现有的pu石墨烯防水湿透膜并不能满足使用者的需求，且现有的pu石墨烯防水湿透膜的抗紫外线能力一般，一旦经过紫外线的暴晒，其性能也将随之受到影响。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种pu石墨烯防水湿透膜及其制备方法；解决以下技术问题：

2、(1)如何提高pu膜的防油性能；

3、(2)如何提高pu膜的抗紫外线能力。

4、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

5、一种pu石墨烯防水湿透膜的制备方法，包括以下步骤：

6、(1)按照重量份准备原料，包括:50-80份聚四氢呋喃；30-40份二苯基甲烷二异氰酸酯；1-5份改性纳米二氧化钛；2-8份聚醚多元醇；1-3份纳米银；20-40份二甲基甲酰胺；0.5-2份糠胺；10-15份n-氨基甲酰马来酰亚胺；10-20份石墨烯粉；2-8份丙烯腈-丁二烯-苯乙炔共聚物；

7、(2)向反应釜中加入聚四氢呋喃，同时通入氮气，在反应釜外部设置水浴池，对反应釜水浴加热至内部为70-80℃后保持温度不变，立即加入二苯基甲烷二异氰酸酯、改性纳米二氧化钛、聚醚多元醇以及部分二甲基甲酰胺，启动搅拌机构持续搅拌，待搅拌均匀后得到料液a；

8、(3)保持搅拌机构持续搅拌，逐渐冷却水浴池中的水温，使反应釜内部的温度逐渐下降至0-5℃保持温度不变，向反应釜中逐滴加入糠胺，搅拌均匀后对水浴池中的水进行加热，使反应釜内部的温度升高至60-70℃后再加入n-氨基甲酰马来酰亚胺和纳米银，接着搅拌20-24h后关闭搅拌机构，冷却至室温后得到料b；

9、(4)将剩余的二甲基酰胺与部分石墨烯粉混合均匀后进行超声震荡得到混合料，刮除料液b上表面的浮沫，将混合料、剩余的石墨粉以及丙烯腈-丁二烯-苯乙炔共聚物加入反应釜中与料液a混合，离心分散后得到混合液；

10、(5)将混合液倒入模具流动延展，经加热、干燥后，即得到pu石墨烯防水湿透膜。

11、在本发明更进一步的方案中：在步骤(1)中，原料包括60-70份聚四氢呋喃；32-38份二苯基甲烷二异氰酸酯；2-4份改性纳米二氧化钛；4-6份聚醚多元醇；1.5-2.5份纳米银；22-28份二甲基甲酰胺；0.7-0.9份糠胺；12-14份n-氨基甲酰马来酰亚胺；12-18份石墨烯粉；4-6份丙烯腈-丁二烯-苯乙炔共聚物。

12、在本发明更进一步的方案中：在步骤(1)中，65份聚四氢呋喃；35份二苯基甲烷二异氰酸酯；3份改性纳米二氧化钛；5份聚醚多元醇；2份纳米银；25份二甲基甲酰胺；0.8份糠胺；13份n-氨基甲酰马来酰亚胺；15份石墨烯粉；5份丙烯腈-丁二烯-苯乙炔共聚物。

13、在本发明更进一步的方案中：二苯基甲烷二异氰酸酯采用光气化法制备而得。

14、在本发明更进一步的方案中：所述石墨烯粉的粒径为2-3um。

15、在本发明更进一步的方案中：在步骤(4)中，超声震荡的功率为250-350w，超声震荡的时间为25-35min。

16、在本发明更进一步的方案中：在步骤(4)中，离心分散的转速为3000-3500r/min，离心分散的时间为1-2h。

17、在本发明更进一步的方案中：在步骤(5)中，加热温度为50-55℃，干燥温度为70-75℃。

18、在本发明更进一步的方案中：通过如上所述的制备方法制备而得。

19、本发明的有益效果：

20、在本发明的制备方法中，在制备聚氨酯的过程中，添加了改性纳米二氧化钛、聚醚多元醇和纳米银，同时在将石墨粉与聚氨酯混合时，在超声与离心时将石墨分开加入，并且添加了丙烯腈-丁二烯-苯乙炔共聚物，使得最终制得的pu石墨烯防水湿透膜具有优异的防油性能及抗紫外线能力。

技术特征：

1.一种pu石墨烯防水湿透膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的pu石墨烯防水湿透膜的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，原料包括60-70份聚四氢呋喃；32-38份二苯基甲烷二异氰酸酯；2-4份改性纳米二氧化钛；4-6份聚醚多元醇；1.5-2.5份纳米银；22-28份二甲基甲酰胺；0.7-0.9份糠胺；12-14份n-氨基甲酰马来酰亚胺；12-18份石墨烯粉；4-6份丙烯腈-丁二烯-苯乙炔共聚物。

3.根据权利要求2所述的pu石墨烯防水湿透膜的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，65份聚四氢呋喃；35份二苯基甲烷二异氰酸酯；3份改性纳米二氧化钛；5份聚醚多元醇；2份纳米银；25份二甲基甲酰胺；0.8份糠胺；13份n-氨基甲酰马来酰亚胺；15份石墨烯粉；5份丙烯腈-丁二烯-苯乙炔共聚物。

4.根据权利要求1-3任一所述的pu石墨烯防水湿透膜的制备方法，其特征在于，二苯基甲烷二异氰酸酯采用光气化法制备而得。

5.根据权利要求1-3任一所述的pu石墨烯防水湿透膜的制备方法，其特征在于，所述石墨烯粉的粒径为2-3um。

6.根据权利要求1-3所述的pu石墨烯防水湿透膜的制备方法，其特征在于，在步骤(4)中，超声震荡的功率为250-350w，超声震荡的时间为25-35min。

7.根据权利要求1-3所述的pu石墨烯防水湿透膜的制备方法，其特征在于，在步骤(4)中，离心分散的转速为3000-3500r/min，离心分散的时间为1-2h。

8.根据权利要求1-3所述的pu石墨烯防水湿透膜的制备方法，其特征在于，在步骤(5)中，加热温度为50-55℃，干燥温度为70-75℃。

9.一种pu石墨烯防水湿透膜，其特征在于，通过权利要求1-8任一所述的制备方法制备而得。

技术总结
本发明公开了一种PU石墨烯防水湿透膜及其制备方法，涉及PU膜技术领域，该方法为：向反应器中加入聚四氢呋喃，同时通入氮气，对反应器加入二苯基甲烷二异氰酸酯、改性纳米二氧化钛、聚醚多元醇和二甲基甲酰胺，搅拌后得料液A；反应器内部的温度下降后加入糠胺，搅拌均匀使反应器升温后再加入氨基甲酰马来酰亚胺和纳米银,搅拌一段时间后冷却至室温得到料B；将二甲基酰胺与石墨烯粉混合后超声震荡，刮除料液B上表面的浮沫，将混合料、石墨粉以及丙烯腈‑丁二烯‑苯乙炔共聚物加入反应器中与料液A混合，离心后得到混合液；将混合液倒入模具流动延展加热、干燥后即得到PU石墨烯防水湿透膜，该膜具有更好的抗油性能以及防紫外线性能。

技术研发人员：林聪仁
受保护的技术使用者：安徽达钰新材料科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1