[发明专利]一种弹性石墨烯EPS及其制备方法

说明书

本发明涉及一种弹性石墨烯EPS的制备及应用，具体地，先将弹性体球磨粉碎后，与石墨烯进行共混改性，然后挤出造粒，制成石墨烯弹性体母粒；然后将石墨烯弹性体母粒加入到由苯乙烯、羟基磷酸钙、表面活性剂、稳定剂、BPO(过氧化二苯甲酰)、发泡剂和去离子水组成的EPS体系中进行聚合反应，从而制备获得弹性石墨烯EPS产品。本发明制备的EPS产品与现有的产品相比，具有一定的弹性变形的能力，此外，该EPS价格低廉，通过添加弹性体以及石墨烯，赋予EPS轻质高强高弹性的优良品质，因此为EPS产品的应用带来巨大的潜在效益，具备广阔的前景。

技术领域

本发明涉及高分子聚合物的制备和应用的技术领域，具体涉及一种利用石墨烯制备弹性石墨烯EPS的方法。

背景技术

聚苯乙烯泡沫(Expanded Polystyrene简称EPS)是一种轻型高分子聚合物，它是采用聚苯乙烯树脂加入发泡剂，同时加热进行软化，产生气体，形成一种硬质闭孔结构的泡沫塑料。EPS由于具有优异持久的保温隔热性、独特的缓冲抗震性、抗老化性和防去离子水性，因而在日常生活、农业、交通运输业、军事工业等许多领域得到了广泛的应用。

然而，EPS中含苯环，且分子结构不对称，使得EPS泡沫塑料整体呈一定的刚性和脆性，不具备弹性形变的能力，因此现有的EPS一般回弹性较差，在一定程度上限制了EPS在一些特定需抗冲击、需具备一定回弹力领域中的应用，比如特种包装行业，如精密仪器、军用包装材料，汽车行业中的内饰件、保险杠。

目前，石墨烯EPS材料主要是提高EPS这种传统材料的强度和保温性能等指标，还没有涉及到EPS其它性能尤其是弹性方面的提升。例如《一种油性改性石墨烯浆料及其用途》专利中制备的石墨烯EPS模塑聚苯板比国家标准强度可提高250％-280％，导热系数比032级国家标准降低13％-16％；《一种石墨烯去离子水性浆料及其制备方法》中改性石墨烯EPS模塑聚苯板强度比国家标准提高200-230％，导热系数比032级国家标准降低10-13％。

综上可知，如何研发出一种弹性较强、品质优良的EPS产品是本领域目前急需解决的技术性难题。

发明内容

本发明的目的就是针对上述现有技术中的不足，提供一种经过改性后弹性好、质量优的EPS产品，具体内容如下：

本发明首先提供了一种弹性石墨烯EPS，各原料的重量百分比为：

弹性体：0.05％-0.5％；

石墨烯0.1％-1％；

苯乙烯：20％-50％；

羟基磷酸钙：0.5％-1％；

表面活性剂：0.02％-0.05％；

稳定剂：0.02％-0.05％；

BPO(过氧化二苯甲酰)：0.5％-3％；

发泡剂：1％-5％；

去离子水：30％-75％；

各原料总量为100％。

优选地，上述弹性体为聚氨酯弹性体纤维和/或弹性橡胶；

优选地，上述石墨烯为采用化学法生产获得的石墨烯，层数在10层以下；所述化学方法为本领域技术人员所掌握的一般化学方法，例如：化学气相沉积法、外延生长法和氧化石墨还原法等，由于化学法制备的石墨烯表面有各种基团，因此可以与EPS进行聚合反应；

优选地，上述表面活性剂为聚乙烯醇、十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯蜡、羟乙基纤维素中的一种或几种；

优选地，上述稳定剂为硫酸钠和/或亚硫酸氢钠；

优选地，上述发泡剂为戊烷。