一种高密度导电聚氨酯泡棉及其制备方法、及胶带

文档序号:998035 发布日期:2020-10-23 浏览:3次 >En<

阅读说明:本技术 一种高密度导电聚氨酯泡棉及其制备方法、及胶带 (High-density conductive polyurethane foam, preparation method thereof and adhesive tape ) 是由 蒋可可 于 2020-07-31 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种高密度导电聚氨酯泡棉及其制备方法以及胶带。所述制备方法包括以下步骤:将1,3-二甲基咪唑磷酸二甲酯盐和水加入到反应釜中,混合均匀后升温至45~52℃,然后加入石墨烯,混合均匀后,将反应釜降至35~40℃,再加入依次聚醚多元醇、份扩链剂,混合均匀后,将反应釜降至常温,再将催化剂、泡沫稳定剂依次加入到反应釜中混合均匀得到A料;称取二苯甲烷二异氰酸酯作为B料加入冰水浴锅中,将所述A料和所述B料搅拌均匀得到预聚体;将所述预聚体加入到超声微波协同萃取设备中进行反应得到高密度导电聚氨酯泡棉。采用本发明的方法制备的聚氨酯泡棉具有高密度和高导电性。(The invention provides high-density conductive polyurethane foam, a preparation method thereof and an adhesive tape. The preparation method comprises the following steps: adding 1, 3-dimethyl imidazole dimethyl phosphate and water into a reaction kettle, uniformly mixing, heating to 45-52 ℃, then adding graphene, uniformly mixing, cooling the reaction kettle to 35-40 ℃, adding polyether polyol and a chain extender in sequence, uniformly mixing, cooling the reaction kettle to normal temperature, sequentially adding a catalyst and a foam stabilizer into the reaction kettle, and uniformly mixing to obtain a material A; weighing diphenylmethane diisocyanate as a material B, adding the material B into an ice water bath, and uniformly stirring the material A and the material B to obtain a prepolymer; and adding the prepolymer into ultrasonic microwave synergistic extraction equipment for reaction to obtain the high-density conductive polyurethane foam. The polyurethane foam prepared by the method has high density and high conductivity.)

一种高密度导电聚氨酯泡棉及其制备方法、及胶带

技术领域

本发明涉及一种聚氨酯泡棉产品,尤其涉及一种高密度导电聚氨酯泡棉及其制备方法、及胶带。

背景技术

聚氨酯泡棉材料是由多异氰酸酯和多元醇反应而得的含有若干个氨基甲酸酯链段的有机高分子材料。聚氨酯材料具有优异的力学、声学、电学和耐化学介质性能,硬度范围宽,柔韧性、粘接性能、耐磨性能、耐低温性能和耐辐射性能等良好。聚氨酯材料在汽车、机械、电子、包装、建筑、医疗、航空航天等领域应用广泛。

聚氨酯泡棉因其密度低、泡孔壁以及支柱尺寸很小,很难在其中形成有效的导电通路,改善其导电性能更加困难。目前采用一些导电填料(如碳黑等)填充到聚氨酯基体中从而可提高导电性,但聚氨酯发泡为原位聚合反应,这给导电填料在聚氨酯基体中的分散带来了困难。更重要的是,聚氨酯泡棉内部泡孔之间的尺寸从支柱的中心部位到边缘逐渐下降,大尺寸的导电填料难于分散在离支柱较远的边缘部分,从而导电通路难以形成,而且炭黑等导电材料的加入会降低聚氨酯泡棉的密度。现有技术中目前还没有有效的方法能够同时提高聚氨酯泡棉的密度以及提高其导电性能。

发明内容

本发明通过提供一种高密度导电聚氨酯泡棉及其制备方法,用于解决现有技术导电聚氨酯泡棉密度低或者高密度聚氨酯泡棉分布不均匀、导电性差的技术问题。

本发明实施例提供一种高密度导电聚氨酯泡棉的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:

步骤一:将15~35份离子液体1,3-二甲基咪唑磷酸二甲酯盐和5~10份水加入到反应釜中,混合均匀后升温至45~52℃,然后加入25~50份石墨烯,混合均匀后,将反应釜降至35~40℃,再依次加入70~110份聚醚多元醇、6~10份扩链剂,混合均匀后,将反应釜降至常温,再依次将0.5~1份催化剂、1~4份泡沫稳定剂加入到反应釜中混合均匀得到A料,所述1,3-二甲基咪唑磷酸二甲酯盐和所述石墨烯的重量比为1:(1.2~2);

步骤二:称取重量份数为150份的二苯甲烷二异氰酸酯作为B料加入冰水浴锅中,所述冰水浴锅的温度为1~3℃,待所述B料冷却至1~3℃,将步骤一得到的所述A料加入到冰水浴锅中,并将所述A料和所述B料搅拌均匀得到预聚体,其中,搅拌速度为1200~1600r/min;

步骤三:将步骤二得到的所述预聚体加入到超声微波协同萃取设备中进行反应得到高密度导电聚氨酯泡棉,其中,超声微波反应时间为10~16min,超声微波反应温度为35~45℃,超声输出功率为150~170W。

进一步地,所述1,3-二甲基咪唑磷酸二甲酯盐和所述石墨烯的重量比为1:1.5。

进一步地,所述聚醚多元醇包括聚醚多元醇1、聚醚多元醇2和聚醚多元醇3,且所述聚醚多元醇1、聚醚多元醇2和聚醚多元醇3的重量比为1:(0.2~0.5):(0.05~0.1),其中,所述聚醚多元醇1以蔗糖、山梨醇、甘油的混合物与油酸组成的混合物为起始剂,聚合单体为环氧丙烷,开环聚合而成,羟值为480~620mgKOH/g;所述聚醚多元醇2以甘露醇、木糖醇的混合物与丙三醇组成的混合物为起始剂,聚合单体为环氧丙烷,开环聚合而成,羟值为420~600mgKOH/g;所述聚醚多元醇3为阻燃聚醚多元醇,酸值为1.1~1.5mgKOH/g。

进一步地,所述步骤一中加入的催化剂为胺类催化剂和锡类催化剂的混合物。

进一步地,所述催化剂为二乙醇胺和二月桂酸二丁基锡的混合物,且所述二乙醇胺和所述二月桂酸二丁基锡的重量比为0.6~0.8):1。

进一步地,所述扩链剂为乙二醇、1,4-丁二醇、丙三醇中的一种或多种的组合。

进一步地,所述泡沫稳定剂为聚二甲基硅氧烷。

本发明实施例还提供一种高密度导电聚氨酯泡棉,采用如上文所述的高密度导电聚氨酯泡棉的制备方法制备得到。

本发明实施例还提供一种胶带,包括基材层、设于所述基材层表面的粘剂层及离型膜,所述粘接层夹于所述基材层与所述离型膜之间,所述基材层为上文所述的高密度导电聚氨酯泡棉。

本发明具有以下有益效果:

一、本发明提供的高密度导电聚氨酯泡棉,通过在A料中加入特定量的石墨烯和离子液体1,3-二甲基咪唑磷酸二甲酯盐原料,并控制两者的反应温度,以使聚氨酯泡棉同时具有高密度和高导电性。离子液体1,3-二甲基咪唑磷酸二甲酯盐具有较高的导电率、较宽的电化学窗口、润滑性和混溶性,与石墨烯表面的π-π键相互作用,在石墨烯表面组装修饰一层离子液体,由于离子液体与石墨烯之间具有的较好的键合以及电荷吸引能力,石墨烯也会迅速分散到离子液体中,而离子液体亦会使得石墨烯产生一定的剥离,使得石墨烯产生更多的大π键以及孤对电子,使得后期聚氨酯泡棉与石墨烯的大π共轭体系连接起来从而具有更好的导电性。由于离子液体的分散和剥离作用,石墨烯会更好的和离子液体一起分散在聚氨酯泡棉离支柱较远的边缘部分,从而使得聚氨酯泡棉即使在较远的边缘部分依然能够形成三维贯通的导电通路。另外,虽然制备过程中加入了离子液体,但是由于石墨烯本身较好的结构稳定性,以及石墨烯本身的π-π的作用,石墨烯与聚氨酯泡棉能够稳定的结合在一起,因此能够同时达到提高聚氨酯泡棉的密度以及提高其导电性能的效果。

二、A料和B料混合均匀得到的预聚体投入到超声波微波协同萃取设备中进行超声波-微波多次循环作用制备聚氨酯泡棉,一方面,来自超声波的空化效应和其他非线性现象,经超声波辐射的离子液体介质中空化气泡发生膨胀和压缩、产生局域化的热点,从而引起离子液体与石墨烯以及异氰酸酯原料发生超声化学反应,使得石墨烯与聚氨酯泡棉的结合更稳定;另一方面,超声波的机械扰动和空化作用可以增加泡沫的闭孔率,提高聚氨酯泡棉的密度。此外,微波加热能够对离子液体与石墨烯以及异氰酸酯等原料的电性和磁性产生极化作用,提高导电性能。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

下面结合具体的实施方式对本发明作进一步的描述。

本发明实施例提供一种高密度导电聚氨酯泡棉的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:

步骤一:将15~35份离子液体1,3-二甲基咪唑磷酸二甲酯盐和5~10份水加入到反应釜中,混合均匀后升温至45~52℃,然后加入25~50份石墨烯,混合均匀后,将反应釜降至35~40℃,再依次加入70~110份聚醚多元醇、6~10份扩链剂,混合均匀后,将反应釜降至常温,再依次将0.5~1份催化剂、1~4份泡沫稳定剂加入到反应釜中混合均匀得到A料,所述1,3-二甲基咪唑磷酸二甲酯盐和所述石墨烯的重量比为1:(1.2~2);

步骤二:称取重量份数为150份的二苯甲烷二异氰酸酯作为B料加入冰水浴锅中,所述冰水浴锅的温度为1~3℃,待所述B料冷却至1~3℃,将步骤一得到的所述A料加入到冰水浴锅中,并将所述A料和所述B料搅拌均匀得到预聚体,其中,搅拌速度为1200~1600r/min;

步骤三:将步骤二得到的所述预聚体加入到超声微波协同萃取设备中进行反应得到高密度导电聚氨酯泡棉,其中,超声微波反应时间为10~16min,超声微波反应温度为35~45℃,超声输出功率为150~170W。

石墨烯每个碳原子垂直于层平面的pz轨道可以形成贯穿全层的多原子的大π键,因而其本身具有优良的导电和光学性能,且结构非常稳定。离子液体具有较高的电导率、较宽的电化学窗口和高稳定性,在离子液体中得到的导电高分子材料往往具有更好的电化学活性和稳定性。离子液体1,3-二甲基咪唑磷酸二甲酯盐具有导电性高、不挥发、不易燃、热稳定性好等特点,并且对许多无机盐和有机物具有良好溶解能力等特性。

所述A料中同时加入特定量的离子液体1,3-二甲基咪唑磷酸二甲酯盐和石墨烯,A料和B料混合后投入超声波微波协同萃取设备中,进行超声波-微波多次循环作用制备聚氨酯泡棉,最终达到同时提高聚氨酯泡棉的密度以及提高其导电性能。

由于离子液体1,3-二甲基咪唑磷酸二甲酯盐本身所具有的润滑性以及混溶性,将石墨烯和离子液体在45~52℃混合时,离子液体1,3-二甲基咪唑磷酸二甲酯盐与石墨烯表面的π-π的相互作用,在石墨烯表面自组装修饰一层离子液体,由于离子液体与石墨烯之间具有的较好的键合以及电荷吸引能力,石墨烯也会迅速分散到离子液体中,而离子液体亦会使得石墨烯产生一定的剥离,使得石墨烯产生更多的大π键以及孤对电子,使得后期聚氨酯泡棉与石墨烯的大π共轭体系连接起来从而具有更好的导电性。由于离子液体的分散和剥离作用,石墨烯会更好的和离子液体一起分散在聚氨酯泡棉离支柱较远的边缘部分,从而使得聚氨酯泡棉即使在较远的边缘部分依然能够形成三维贯通的导电通路。

超声波对化学反应的作用主要是来自空化效应和其他非线性现象,经超声波辐射的离子液体介质中空化气泡发生膨胀和压缩、产生局域化的热点,从而引起离子液体与石墨烯以及异氰酸酯原料发生超声化学反应,使得石墨烯与聚氨酯泡棉的结合更稳定;另外,超声波的机械扰动和空化作用可以增加泡沫的闭孔率,提高聚氨酯泡棉的密度。微波加热对离子液体与石墨烯以及异氰酸酯等原料的作用主要是对物质的电性和磁性产生极化作用,导电作用。微波特有的非热效应,还可以进一步降低反应活化能、减弱分子化学键强度,从而使化学反应加速。

此外,申请人通过实验发现,当超声波和微波同时存在时,超声波的机械扰动及空化作用和微波场特有的热效应和非热效应将结合在一起,二者间产生协同效应,更加有利于化学反应的进行,相对于常规的机械搅拌方式和加热方式,能量利用率将更高。超声波和微波二者同时作用于整个反应过程中,而不是单独或者依次作用于反应过程中,即充分发挥二者各自的独特作用,又充分发挥二者之间的协同效应,石墨烯在各个位置均能够分散的更均匀,且相比机械搅拌方式和加热方式,反应系统可加入相对较多的石墨烯,也不会出现稳定性差的问题,因而,导电性能可进一步提升。

在本发明中,所述1,3-二甲基咪唑磷酸二甲酯盐和所述石墨烯的重量比为1:(1.2~2),当所述石墨烯加入量过少,导电性较差;当所述石墨烯加入量过多时,导电性能会增加,但是稳定性变差,使得制备的聚氨酯泡棉密度降低。

优选地,所述1,3-二甲基咪唑磷酸二甲酯盐和所述石墨烯的重量比为1:1.5,两者处于此比值时,制备得到的聚氨酯泡棉密度和导电性指标最优。

在本发明中,所述1,3-二甲基咪唑磷酸二甲酯盐和所述石墨烯的反应温度为45~52℃,当反应温度超过52℃时,结构稳定性会遭到破坏;当反应温度低于45℃时,离子液体1,3-二甲基咪唑磷酸二甲酯盐和石墨烯不能很好的分散和剥离,导致导电性较差。

在本实施例中,所述聚醚多元醇包括聚醚多元醇1、聚醚多元醇2和聚醚多元醇3,且所述聚醚多元醇1、聚醚多元醇2和聚醚多元醇3的重量比为1:(0.2~0.5):(0.05~0.1),其中,所述聚醚多元醇1以蔗糖、山梨醇、甘油的混合物与油酸组成的混合物为起始剂,聚合单体为环氧丙烷,开环聚合而成,羟值为480~620mgKOH/g;所述聚醚多元醇2以甘露醇、木糖醇的混合物与丙三醇组成的混合物为起始剂,聚合单体为环氧丙烷,开环聚合而成,羟值为420~600mgKOH/g;所述聚醚多元醇3为阻燃聚醚多元醇,酸值为1.1~1.5mgKOH/g。

通过加入特定的多元醇以提高聚氨酯泡棉的密度。

在本实施例中,所述步骤一中加入的催化剂为胺类催化剂和锡类催化剂。

在本实施例中,所述催化剂为二乙醇胺和二月桂酸二丁基锡的混合物,且所述二乙醇胺和所述二月桂酸二丁基锡的重量比为(0.6~0.8):1。其中,二乙醇胺作为水和异氰酸酯的催化剂,二月桂酸二丁基锡作为聚氨酯反应的催化剂,通过控制两者的比值,使得凝胶反应和发泡反应能够处理平衡。

在本实施例中,所述扩链剂为单乙二醇、1,4-丁二醇、丙三醇中的一种或多种的组合。

在本实施例中,所述泡沫稳定剂为聚二甲基硅氧烷。

所述聚二甲基硅氧烷可以稳定泡沫性能,同时还能提升聚氨酯泡棉的延伸性能,还协同阻燃。

本发明实施例还提供一种高密度导电聚氨酯泡棉,采用如上文所述的高密度导电聚氨酯泡棉的制备方法制备得到。

本发明实施例还提供一种胶带,包括基材层、设于所述基材层表面的粘剂层及离型膜,所述粘接层夹于所述基材层与所述离型膜之间,所述基材层为上文所述的高密度导电聚氨酯泡棉。

实施例1与对比实施例1~4聚氨酯泡棉的制备

实施例1

本实施例提供一种高密度导电聚氨酯泡棉的制备方法,包括以下步骤:

步骤一:将20份离子液体1,3-二甲基咪唑磷酸二甲酯盐和10份水加入到反应釜中,混合均匀后升温至50℃,然后加入30份石墨烯,混合均匀后,将反应釜降至35℃,再依次加入150份聚醚多元醇(80份聚醚多元醇1、16份聚醚多元醇2和4份聚醚多元醇3)、6份扩链剂(1,4-丁二醇),混合均匀后,将反应釜降至常温,再依次将0.7份催化剂(0.3份二乙醇胺、0.4份二月桂酸二丁基锡)、2份泡沫稳定剂加入到反应釜中混合均匀得到A料;

步骤二:称取重量份数为150份的二苯甲烷二异氰酸酯作为B料加入冰水浴锅中,所述冰水浴锅的温度为3℃,待所述B料冷却至3℃,将步骤一得到的所述A料加入到冰水浴锅中,并将所述A料和所述B料搅拌均匀得到预聚体,其中,搅拌速度为1300r/min;

步骤三:将步骤二得到的所述预聚体加入到超声微波协同萃取设备中进行反应得到高密度导电聚氨酯泡棉,其中,超声微波反应时间为15min,超声微波反应温度为40℃,超声输出功率为160W。

对比例1

本实施例提供一种高密度导电聚氨酯泡棉的制备方法,包括以下步骤:

步骤一:将20份离子液体1,3-二甲基咪唑磷酸二甲酯盐和10份水加入到反应釜中,混合均匀后升温至50℃,然后加入30份石墨烯,混合均匀后,将反应釜降至35℃,再依次加入150份聚醚多元醇(80份聚醚多元醇1、16份聚醚多元醇2和4份聚醚多元醇3)、6份扩链剂(1,4-丁二醇),混合均匀后,将反应釜降至常温,再依次将0.7份催化剂(0.3份二乙醇胺、0.4份二月桂酸二丁基锡)、2份泡沫稳定剂加入到反应釜中混合均匀得到A料;

步骤二:称取重量份数为150份的二苯甲烷二异氰酸酯作为B料加入冰水浴锅中,所述冰水浴锅的温度为1~3℃,待所述B料冷却至1~3℃,将步骤一得到的所述A料加入到冰水浴锅中,并将所述A料和所述B料搅拌均匀得到预聚体,其中,搅拌速度为1300r/min;

步骤三:将步骤二得到的所述预聚体加入到超声波反应釜中进行反应得到聚氨酯泡棉,其中,反应时间为30min,反应温度设置为40℃,超声输出功率为160W。

对比例2

本实施例提供一种高密度导电聚氨酯泡棉的制备方法,包括以下步骤:

步骤一:将20份离子液体1,3-二甲基咪唑磷酸二甲酯盐和10份水加入到反应釜中,混合均匀后升温至50℃,然后加入30份石墨烯,混合均匀后,将反应釜降至35℃,再依次加入150份聚醚多元醇(80份聚醚多元醇1、16份聚醚多元醇2和4份聚醚多元醇3)、6份扩链剂(1,4-丁二醇),混合均匀后,将反应釜降至常温,再依次将0.7份催化剂(0.3份二乙醇胺、0.4份二月桂酸二丁基锡)、2份泡沫稳定剂加入到反应釜中混合均匀得到A料;

步骤二:称取重量份数为150份的二苯甲烷二异氰酸酯作为B料加入冰水浴锅中,所述冰水浴锅的温度为1~3℃,待所述B料冷却至1~3℃,将步骤一得到的所述A料加入到冰水浴锅中,并将所述A料和所述B料搅拌均匀得到预聚体,其中,搅拌速度为1300r/min;

步骤三:将步骤二得到的所述预聚体加入到微波反应器中进行反应得到聚氨酯泡棉,其中,反应时间为30min,反应温度设置为40℃。

对比例3

本实施例提供一种高密度导电聚氨酯泡棉的制备方法,包括以下步骤:

步骤一:将20份离子液体1,3-二甲基咪唑磷酸二甲酯盐和10份水加入到反应釜中,混合均匀后升温至50℃,然后加入30份石墨烯,混合均匀后,将反应釜降至35℃,再依次加入150份聚醚多元醇(80份聚醚多元醇1、16份聚醚多元醇2和4份聚醚多元醇3)、6份扩链剂(1,4-丁二醇),混合均匀后,将反应釜降至常温,再依次将0.7份催化剂(0.3份二乙醇胺、0.4份二月桂酸二丁基锡)、2份泡沫稳定剂加入到反应釜中混合均匀得到A料;

步骤二:称取重量份数为150份的二苯甲烷二异氰酸酯作为B料加入冰水浴锅中,所述冰水浴锅的温度为1~3℃,待所述B料冷却至1~3℃,将步骤一得到的所述A料加入到冰水浴锅中,并将所述A料和所述B料搅拌均匀得到预聚体,其中,搅拌速度为1300r/min;

步骤三:将步骤二得到的所述预聚体注入到预热的模具中进行发泡得到聚氨酯发泡体,发泡时间为35min,模具的表面温度为40℃。

对比例4

本实施例提供一种高密度导电聚氨酯泡棉的制备方法,包括以下步骤:

步骤一:将20份离子液体1,3-二甲基咪唑磷酸二甲酯盐和10份水加入到反应釜中,混合均匀后升温至50℃,然后加入30份石墨烯,混合均匀后,将反应釜降至35℃,再依次加入150份聚醚多元醇(80份聚醚多元醇1、16份聚醚多元醇2和4份聚醚多元醇3)、6份扩链剂(1,4-丁二醇),混合均匀后,将反应釜降至常温,再依次将0.7份催化剂(0.3份二乙醇胺、0.4份二月桂酸二丁基锡)、2份泡沫稳定剂加入到反应釜中混合均匀得到A料;

步骤二:称取重量份数为150份的二苯甲烷二异氰酸酯作为B料加入冰水浴锅中,所述冰水浴锅的温度为1~3℃,待所述B料冷却至1~3℃,将步骤一得到的所述A料加入到冰水浴锅中,并将所述A料和所述B料搅拌均匀得到预聚体,其中,搅拌速度为1300r/min;

步骤三:将步骤二得到的所述预聚体加入到搅拌反应釜中进行反应,反应时间为35min,反应温度为40℃。

将上文所述发泡后的聚氨酯泡棉处理成0.4mm的聚氨脂薄膜,然后进行性能测试,包括拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度、表面电阻、密度的测试,测试结果详见表1。

表1实施例和对比例的性能测试结果

Figure BDA0002611710380000101

综上,采用超声波微波协同方法制备的聚氨酯泡棉与仅仅采用超声波方法、仅仅采用微波方法、采用传统的机械搅拌等制备聚氨酯泡棉相比,导电的性能指标和密度指标均更好,且采用超声波微波协同方法,反应速率快,反应时间短,能耗低。

实施例2采用与实施例1相同的制备方法,对比例5采用与对比例1相同的制备方法,对比例6采用与对比例2相同的制备方法,对比例7采用与对比例3相同的制备方法,对比例8采用与对比例4相同的制备方法,区别在于离子液体1,3-二甲基咪唑磷酸二甲酯盐和石墨烯的加入量不相同,实施例2、对比例5至对比例8加入的离子液体1,3-二甲基咪唑磷酸二甲酯盐的份数为25份,石墨烯的份数为50份,其他组份的加入量及反应条件均相同。

将实施例2、对比例5至对比例8所述发泡后的聚氨酯泡棉处理成0.4mm的聚氨脂薄膜,然后进行性能测试,包括拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度、表面电阻、密度的测试,测试结果详见表2。

表2实施例和对比例的性能测试结果

Figure BDA0002611710380000102

综上,采用超声波微波协同方法制备的聚氨酯泡棉与仅仅采用超声波方法、仅仅采用微波方法、采用传统的机械搅拌等制备聚氨酯泡棉相比,可加入更多的石墨烯以提高导电性能,且同样具有稳定性好的优点,而采用其他方法加入更多的石墨烯时,提高了导电性,但是稳定性变差,导致密度、断裂伸长率的指标均下降的比较明显。

实施例3至实施例5、以及对比例9至对比例11均采用与实例1相同的制备方法制备聚氨酯泡棉,其区别在于各组份的配方加入量不相同,具体配方数据详见表3。

表3

备注:实施例3中使用的扩链剂为乙二醇,实施例4中使用的扩链剂为丙三醇,实施例5中使用的扩链剂为乙二醇和丙三醇的混合物,对比例9至10中使用的扩链剂均为丙三醇。

将实施例3至实施例5、以及对比例9至对比例11制备得到的聚氨酯泡棉处理成0.4mm的聚氨脂薄膜,然后进行性能测试,包括拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度、表面电阻、密度的测试,测试结果详见表4。

表4实施例和对比例的性能测试结果

Figure BDA0002611710380000121

从上述实验可以看到,同时加入特定量的石墨烯和离子液体1,3-二甲基咪唑磷酸二甲酯盐原料能够同时提高聚氨脂薄膜的稳定性和导电性,加入过量的石墨烯和离子液体1,3-二甲基咪唑磷酸二甲酯盐,所述聚氨酯薄膜的导电性能指标较好,但其他的性能指标均有所下降;加入过少的石墨烯和离子液体1,3-二甲基咪唑磷酸二甲酯盐或者不加入离子液体1,3-二甲基咪唑磷酸二甲酯盐,导电性指标和密度指标均一般。

实施例6至实施例11、以及对比例12至对比例17均采用与实例一相同的制备方法制备聚氨酯泡棉,其区别在于步骤三超声微波反应条件不相同,具体参数详见表5。

表5

Figure BDA0002611710380000122

Figure BDA0002611710380000131

将实施例1、实施例6至实施例11、以及对比例12至对比例17制备得到的聚氨酯泡棉处理成0.4mm的聚氨脂薄膜,然后进行性能测试,包括拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度、表面电阻、密度的测试,测试结果详见表6。

表6实施例和对比例的性能测试结果

将表六中实施例6和实施例7的数据与对比例12和对比例13的数据对比可知,反应时间过短,发泡未完全,反应时间过长,聚氨脂薄膜的导电性指标和密度指标均有所下降,结合生产成本考虑,适宜的反应时间为10~16min;将表六中实施例8和实施例9的数据与对比例14和对比例15的数据对比可知,反应温度过低会使凝胶速率和发泡速率无法达到平衡,而反应温度过高会导致副反应增加,影响聚氨酯泡棉的各项性能指标;将表六中实施例10和实施例11的数据与对比例16和对比例17的数据对比可知,超声输出功率过低会影响石墨烯的分散性,而超声输出功率过高并不会提高各性能指标,相反,导电性指标和密度指标等均有所下降,结合生产成本考虑,超声输出功率为150~170W。

本发明实施例还提供一种高密度导电聚氨酯泡棉,采用如上文所述的高密度导电聚氨酯泡棉的制备方法制备得到。

本发明实施例还提供一种胶带,包括基材层、设于所述基材层表面的粘剂层及离型膜,所述粘接层夹于所述基材层与所述离型膜之间,所述基材层为上文所述的高密度导电聚氨酯泡棉。

以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

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