1.一种由阳离子聚氨酯插层改性石墨烯的方法,其特征在于,以经过聚合反应后的水性聚氨酯乳液和氧化石墨烯为原料,以NaOH为分散液,在一定的温度和超声条件下反应,再经过滤烘干即可得所述改性石墨烯。
2.根据权利要求1所述的由阳离子聚氨酯插层改性石墨烯的方法,其特征在于,所述的阳离子聚氨酯插层改性石墨烯的方法具体包括以下步骤:(1)将氧化石墨烯加入到盛有0.05 mol·L-1 NaOH的三口烧瓶中,超声并搅拌1.5-2h,制得氧化石墨烯分散液;
(2)将阳离子水性聚氨酯乳液滴加到氧化石墨烯分散液中,搅拌并超声处理2-3 h,进行改性;
(3)将改性后的产物,用去离子水抽滤洗涤,除掉剩余的 NaOH和阳离子水性聚氨酯乳液后,干燥,得到阳离子聚氨酯插层改性的石墨烯片层粒子。
3.根据权利要求1所述的由阳离子聚氨酯插层改性石墨烯的方法,其特征在于,所述的阳离子水性聚氨酯乳液中聚氨酯的质量分数是15%。
4.根据权利要求1所述的由阳离子聚氨酯插层改性石墨烯的方法,其特征在于,所述的氧化石墨烯在分散液中的质量分数为0.2%。
5.根据权利要求1所述的由阳离子聚氨酯插层改性石墨烯的方法,其特征在于,所述的阳离子水性聚氨酯乳液与氧化石墨烯的质量比是1:10。
6.根据权利要求1所述的由阳离子聚氨酯插层改性石墨烯的方法,其特征在于,所述氧化石墨烯按照如下步骤制备而得:(1)将石墨10 g、浓硫酸260 ml、硝酸钠5 g置于三口烧瓶中,冰浴条件下进行磁力搅拌,并在搅拌过程中缓慢加入高锰酸钾,反应2-3 h;
(2)将温度升到35 ℃,取460 ml去离子水逐滴滴入三口烧瓶中,反应1-2 h;
(3)将温度升至98℃,在油浴中反应10-15 min;
(4)将800 ml去离子水倒入烧杯中,然后将三口烧瓶中的混合液、H2O2 25 ml加入烧杯中,得到氧化石墨烯溶液;
(5)将氧化石墨烯溶液4-5次离心,过滤,在35-40℃下烘干8-10 h,得到干燥的氧化石墨烯。
7.根据权利要求1所述的由阳离子聚氨酯插层改性石墨烯的方法,其特征在于,所述的水性聚氨酯乳液按照如下步骤制备而得:(1)在装有温控仪和搅拌器的三口烧瓶中加入聚醚二元醇,100℃真空脱水处理1 h,降温到70-75℃,加入异佛尔酮二异氰酸酯反应2 h;
(2)将温度降到40℃用恒压漏斗滴加二氧六环和N-甲基二乙醇胺的混合物反应1.5-2 h;
(3)将温度升到80℃后,加入二氧六环和1,4-丁二醇的混合物反应2 h;
(4)将温度降到40℃以下,加入中和剂冰醋酸,中和1 h得到聚氨酯预聚体;
(5)向聚氨酯预聚体中滴加水进行乳化。
8.根据权利要求7所述的由阳离子聚氨酯插层改性石墨烯的方法,其特征在于,所述的聚醚二元醇为相对分子质量1000的聚四氢呋喃醚二醇。
9.根据权利要求7所述的由阳离子聚氨酯插层改性石墨烯的方法,其特征在于,所述的聚四氢呋喃醚二醇的-OH官能团和异佛尔酮二异氰酸酯的-NCO官能团摩尔比是1:2,反应体系中反应物总的NCO/OH=1.5:2,聚氨酯预聚体中的固含量是45%,中和度是100%,N-甲基二乙醇胺氨基摩尔数占总羟基的45%。