[发明专利]一种聚合物改性石墨烯复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种聚合物改性石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)聚合物/改性石墨烯复合乳液制备

按照各组分的质量份数，将氧化石墨0.01～10份和溶剂100～3000份加入超声辐照反应器中，在超声功率为10～5000W、频率为10～10000Hz、温度20～200℃的条件下，超声分散5分钟～5小时，获得氧化石墨溶液，在该氧化石墨溶液中加入改性剂0.001～10份，继续超声分散5min～5h，然后在40～80℃下搅拌反应8～48小时，再离心洗涤，离心转速控制在8000～13000r/min，洗涤至中性，最后在40～80℃下烘干至恒重，获得改性石墨烯；

将改性石墨烯0.01～10份和溶剂100～3000份加入超声辐照反应器中，在超声功率为10～50000W、频率为10～100000Hz、温度20～200℃的条件下，超声分散5分钟～5小时，获得改性石墨烯分散液，在该改性石墨烯分散液中加入聚合物乳液5～300份，继续超声分散5分钟～5小时，获得稳定的聚合物/改性石墨烯复合乳液；

(2)聚合物/改性石墨烯复合母料的制备

在步骤(1)的聚合物/改性石墨烯复合乳液中加入破乳剂0.01～30份于温度0～100℃下破乳1～60分钟，产物在真空度0.1～0.01MPa、温度10～200℃下烘干至恒重，获得聚合物/改性石墨烯复合母料；

(3)聚合物/改性石墨烯复合材料的制备

将聚合物0.01～100份、聚合物/改性石墨烯母料0.01～100份和填料0.01～100份、硫0.01～20份、氧化锌0.01～20份、抗氧化剂0.01～10份、增塑剂0.01～40份、阻燃剂0.01～40份、催化剂0.01～10份、泡沫稳定剂0.01～40份、发泡剂0.01～40份、防老剂0.01～10份和硫化促进剂0.01～40份加入到单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、密炼机或双辊开炼机中的任一种设备中，于温度10～330℃，熔融共混1～60分钟，模压，挤出或注塑成型，获得聚合物/改性石墨烯复合材料。

2.如权利要求1所述的一种聚合物改性石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)聚合物/改性石墨烯复合乳液制备

按照各组分的质量份数，将氧化石墨0.01～8份和溶剂100～3000份加入超声辐照反应器中，在超声功率为200～1000W、频率为200～2000Hz，温度40～100℃的条件下，超声分散30分钟～2小时，获得氧化石墨溶液，在该氧化石墨溶液中加入改性剂0.001～10份，继续超声分散30分钟～2小时，然后在40～80℃下搅拌反应8～48小时，再离心洗涤，离心转速控制在8000～13000r/min，洗涤至中性，最后在40～80℃下烘干至恒重，获得改性石墨烯；

将改性石墨烯0.01～10份和溶剂100～3000份加入超声辐照反应器中，在超声功率为10～50000W、频率为10～100000Hz、温度20～200℃的条件下，超声分散5分钟～2小时，获得改性石墨烯分散液，在该改性石墨烯分散液中加入聚合物乳液5～100份，继续超声分散5分钟～2小时，获得稳定的聚合物/改性石墨烯复合乳液；

(2)聚合物/改性石墨烯复合母料的制备

在步骤(1)的聚合物/改性石墨烯复合乳液中加入破乳剂1～30份，于温度10～100℃下，破乳1～60分钟，产物在真空度0.1～0.05MPa，温度10～200℃下烘干至恒重，获得聚合物/改性石墨烯复合母料；

(3)聚合物/改性石墨烯复合材料的制备

将聚合物60～80份、聚合物/改性石墨烯母料20～34份、填料0.01～100份、硫0.01～20份、氧化锌0.01～20份、抗氧化剂0.01～10份、增塑剂0.01～40份、阻燃剂0.01～40份、催化剂0.01～10份、泡沫稳定剂0.01～40份、发泡剂0.01～40份、防老剂0.01～10份和硫化促进剂0.01～40份加入到螺杆挤出机中，于温度130～230℃下，熔融共混1～60分钟，挤出，获得聚合物/改性石墨烯复合材料。

3.如权利要求1或2所述的一种聚合物改性石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的溶剂为水、乙醇、醋酸甲酯、苯、甲苯、己烷、环己烷、丙酮、四氢呋喃、N，N-二甲基甲酰胺和苯酚中的至少一种。