处理碳纳米管的方法、聚氨酯组合物和聚氨酯活塞及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113150385A(43)申请公布日2021.07.23(21)申请号202110396211.1C08G18/66(2006.01)(22)申请日2021.04.13C08G18/48(2006.01)C08G18/32(2006.01)(71)申请人中联重科股份有限公司C08G18/10(2006.01)地址410013湖南省长沙市岳麓区银盆南C08L75/08(2006.01)路361号C08L27/18(2006.01)(72)发明人朱姝玥李庶肖勇明刘拼拼聂一彪(74)专利代理机构北京润平知识产权代理有限公司11283代理人肖冰滨王晓晓(51)Int.Cl.C08K9/04(2006.01)C08K9/02(2006.01)C08K3/04(2006.01)C08G18/76(2006.01)权利要求书2页说明书12页(54)发明名称处理碳纳米管的方法、聚氨酯组合物和聚氨酯活塞及其制备方法(57)摘要本发明涉及聚氨酯活塞领域，公开了一种处理碳纳米管的方法、聚氨酯组合物和聚氨酯活塞及其制备方法。处理碳纳米管的方法包括：(1)利用胍类化合物对碳纳米管进行改性，得到改性碳纳米管；(2)将改性碳纳米管与至少一种异氰酸酯类化合物进行掺杂，得到碳纳米管掺杂异氰酸酯；其中，所述碳纳米管的表面具有羟基和羧基。聚氨酯的组合物包括：聚氨酯预聚体、固化剂和耐磨剂。聚氨酯活塞的制备方法包括：所述的组合物进行成型和硫化。本发明所提供的碳纳米管掺杂聚氨酯活塞，不仅增强了聚氨酯活塞的机械性能、耐磨性，还增强了其耐候性，使用寿命。CN113150385ACN113150385A权利要求书1/2页1.一种处理碳纳米管的方法，其特征在于，该方法包括：(1)利用胍类化合物对碳纳米管进行改性，得到改性碳纳米管；(2)将改性碳纳米管与至少一种异氰酸酯类化合物进行掺杂，得到碳纳米管掺杂异氰酸酯；其中，所述碳纳米管的表面具有羟基和羧基。2.根据权利要求1所述的方法，其中，以碳纳米管的总重量为基准，所述碳纳米管的表面具有羟基的含量为5‑30重量％，羧基的含量为5‑15重量％。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，步骤(1)中，碳纳米管与胍类化合物的重量比为1：5‑10；和/或，所述改性的条件包括：pH为1‑5.5，温度为15‑40℃；和/或，改性过程中使用的pH调节剂为盐酸、硫酸和硝酸中的至少一种；和/或，所述胍类化合物为单胍类化合物。4.根据权利要求1‑3中任意一项所述的方法，其中，所述胍类化合物为1‑(2,5‑二氯戊基)胍、1‑(2,5‑二溴戊基)胍和氨基磺酸胍中的至少一种。5.根据权利要求1‑4中任意一项所述的方法，其中，步骤(2)中，改性碳纳米管与异氰酸酯类化合物的重量比为1:20‑100；和/或，步骤(2)中，所述掺杂的过程包括：将含有改性碳纳米管溶液加入含有异氰酸酯类化合物溶液中；和/或，所述加入的温度为50‑80℃；和/或，所述异氰酸酯类化合物为双异氰酸酯类化合物。6.根据权利要求1‑5中任意一项所述的方法，其中，所述异氰酸酯类化合物为4,4’‑二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯和苯二亚甲基二异氰酸酯中的至少一种。7.根据权利要求1‑6中任意一项所述的方法，其中，表面具有羟基和羧基的碳纳米管的长度在0.2‑1.5μm的范围内，长径比为3‑15：1。8.根据权利要求1‑7中任意一项所述的方法，其中，表面具有羟基和羧基的碳纳米管的获得方法包括：将碳纳米管与氧化剂进行截断反应得到所述表面具有羟基和羧基的碳纳米管；和/或，所述碳纳米管与氧化剂的重量比为1:50‑100；和/或，所述截断反应的条件包括：反应的温度为50‑90℃，反应的时间为3‑8h；和/或，所述氧化剂为过硫酸盐和/或酸。9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述过硫酸盐为过硫酸钾、过硫酸钠和过硫酸铵中的至少一种。10.由权利要求1‑9中任意一项所述方法制备得到的碳纳米管掺杂异氰酸酯。11.一种聚氨酯的组合物，其特征在于，该组合物包括：聚氨酯预聚体、固化剂和耐磨剂；其中，所述聚氨酯预聚体为权利要求10所述的碳纳米管掺杂异氰酸酯与羟基化合物反应得到。12.根据权利要求11所述的组合物，其中，所述聚氨酯预聚体、耐磨剂、固化剂的重量比为100:0.2‑3:8‑12；和/或，碳纳米管掺杂异氰酸酯与羟基化合物的重量比为1：0.2‑1.5；2CN113150385A权利要求书2/2页和/或，所述碳纳米管掺杂异氰酸酯与羟基化合物反应的条件包括：温度为80‑100℃，时间为10‑14h；和/或，所述固化剂为二元醇；和/或，所述耐磨剂为聚四氟乙烯。13.根据权利要求12所述的组合物，其中，所述固化剂为1,4‑丁二醇和/或1,6己二醇。