[发明专利]一种通过拉伸制备石墨烯/玻璃纤维增强母料的方法

权利要求书

1.一种通过拉伸制备石墨烯/玻璃纤维增强母料的方法，其特征在于将石墨与玻璃纤维预先复合，通过与高分子聚合物形成热塑体后，送入偏心密炼机，偏心密炼机的转子为偏心转子，在转动过程中不断变化物料空间，从而产生拉伸流变，在拉伸流变过程中将石墨拉伸剥离为石墨烯，同时将玻璃纤维拉伸梳理为定向分布，石墨烯通过玻璃纤维的定向分布均匀原位分散在高分子聚合物中，形成石墨烯/玻璃纤维增强母料，具体步骤如下：

（1）玻璃纤维的改性处理：将一定量的玻璃纤维置于丙酮中，浸泡一段时间，然后在一定浓度的盐酸溶液中处理一段时间，使其羟基化，将其洗涤并烘干后备用；

（2）氧化石墨分散液的制备：采用三步升温法制备氧化石墨，第一步与硝酸钠和高锰酸钾反应，第二步加入去离子水，第三步加入双氧水，所得的氧化石墨制成质量浓度为0.1～0.15%的分散液，并调节pH值至弱酸性；所述氧化石墨三步升温的反应温度分别为10～20℃、30～40℃、80～90℃；

（3）氧化石墨与玻璃纤维的复合及还原：将步骤（1）处理的玻璃纤维置于步骤（2）处理的氧化石墨分散液中，静置一段时间，洗净烘干，然后置于氢碘酸与乙酸的自然挥发气流中，在30～50℃下将氧化石墨还原；所述用于制造自然挥发气流的氢碘酸与乙酸的体积比为1:2～1:3；

（4）聚合物的拉伸密炼及造粒：将步骤（3）得到的物料与高分子聚合物混合均匀，置于偏心密炼机中，升高温度，偏心密炼机的转子为偏心转子，在转动过程中不断变化物料空间，从而产生拉伸流变，在拉伸流变过程中将石墨拉伸剥离为石墨烯，同时将玻璃纤维拉伸梳理为定向分布，石墨烯通过玻璃纤维的定向分布均匀分散在高分子聚合物中，然后挤出造粒，得到石墨烯/玻璃纤维增强母料；所述偏心密炼机的转子转速为120～160r/min；所述密炼时间为30～60min。

2.根据权利要求1所述一种通过拉伸制备石墨烯/玻璃纤维增强母料的方法，其特征在于：步骤（1）所述盐酸溶液的浓度为0.1～0.15kg/L。

3.根据权利要求1所述一种通过拉伸制备石墨烯/玻璃纤维增强母料的方法，其特征在于：步骤（2）所述氧化石墨分散液的pH值应不大于6。

4.根据权利要求1所述一种通过拉伸制备石墨烯/玻璃纤维增强母料的方法，其特征在于：步骤（3）所述氧化石墨与玻璃纤维的混合静置时间为20～40min。