[发明专利]一种石墨烯增强矿用聚乙烯组合物、粒子、管材及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯增强矿用聚乙烯组合物，其特征在于，包括：

高密度聚乙烯100份；

石墨烯0.01～1.0份；

导电填料7～22份；

阻燃剂3～20份；

分散液0.5～5.0份；

成核剂0.5～4.0份；

增韧剂1～5份；

抗氧剂0.5～4.0份；

偶联剂乙醇溶液10～20份。

2.根据权利要求1所述的石墨烯增强矿用聚乙烯组合物，其特征在于，包括下列重量份组分：

高密度聚乙烯100份；

石墨烯0.05～0.6份；

导电填料8～20份；

阻燃剂5～18份；

分散液0.8～4份；

成核剂1～3份；

增韧剂1.5～4份；

抗氧剂1～3份；

偶联剂乙醇溶液12～18份。

3.根据权利要求1或2所述的石墨烯增强矿用聚乙烯组合物，其特征在于，包括下列重量份组分：

高密度聚乙烯100份；

石墨烯0.5份；

导电填料18份；

阻燃剂15份；

分散液1份；

成核剂1.5份；

增韧剂3.5份；

抗氧剂2.5份；

偶联剂乙醇溶液14份。

4.根据权利要求1-3中任一所述的石墨烯增强矿用聚乙烯组合物，其特征在于，

所述石墨烯的比表面积为≥320m²/g，优选为≥385m²/g；

和/或，所述石墨烯的粒径D50为≤42μm，优选为≤27μm；

和/或，所述石墨烯的含氧量为0.02wt％～16wt％，优选为1wt％～15wt％；

和/或，所述石墨烯的层数为≤10层；

和/或，所述导电填料选自导电炭黑、导电高分子聚合物或石墨中的一种或两种以上的组合，优选导电高分子聚合物、导电炭黑，其中，所述石墨优选膨胀石墨，所述导电高分子聚合物优选聚苯胺、聚吡咯或聚酚醛；

和/或，所述阻燃剂选自红磷、五溴联苯醚、氯系阻燃剂、氢氧化镁或氢氧化铝中的一种或两种以上的组合，优选氢氧化镁、红磷；

和/或，所述分散液的分散介质选自PE蜡、EBS(乙撑双硬脂酸酰胺)、超分散剂A8021或超分散剂R1618中的一种或两种以上的组合；优选地，所述分散液中分散介质的重量百分含量为8-12％，优选10％；

和/或，所述分散液的分散相采用白油；

和/或，所述的成核剂选自硬脂酸钙、硫酸钡、硅酸盐或二氧化钛中的一种或两种以上的组合；

和/或，所述的增韧剂选自LLDPE、SEBS、SBS、POE、DOP或EVA中的一种或两种以上的组合；

和/或，所述的抗氧剂选自四(β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯与三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯以1:2的质量比所得复配物、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚或四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯与三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯以1:1的质量比所得复配物中的一种或两种以上的组合；

和/或，所述的偶联剂选自硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂或铝酸酯偶联剂中的一种或两种以上的组合。

5.一种石墨烯增强矿用聚乙烯粒子，包括权利要求1-4中任一项所述的石墨烯增强矿用聚乙烯组合物。

6.一种石墨烯增强矿用聚乙烯粒子的制备方法，其特征在于，包括：按照权利要求1-4中任一项所述的石墨烯增强矿用组合物的组分及各组分配比关系，

制备改性聚乙烯粒子：将高密度聚乙烯、抗氧剂、阻燃剂、导电填料、分散液混合后所得混合物与增韧剂一起熔融共混、挤出造粒，即可得到改性聚乙烯粒子；

改性聚乙烯粒子表面包覆石墨烯：将改性聚乙烯粒子、偶联剂乙醇溶液、石墨烯和成核剂高速混合，即可得到包覆有石墨烯的改性聚乙烯粒子；和

将包覆有石墨烯的改性聚乙烯粒子进行熔融共混、挤出造粒，即得。