[发明专利]石墨烯增强的聚对苯二甲酸乙二醇酯

权利要求书

1.一种使用注射模塑制备石墨烯增强的聚对苯二甲酸乙二醇酯的方法，包括：

使用母料方法将聚对苯二甲酸乙二醇酯与分散的石墨烯纳米片混合，以获得一种或多种母料粒料；所述母料方法有效地将石墨烯纳米片以较低的石墨烯纳米片含量分散在聚对苯二甲酸乙二醇酯内，从而产生与较高石墨烯纳米片含量的母料相比改善的分散；以及

形成聚对苯二甲酸乙二醇酯-石墨烯纳米片纳米复合材料，其中所述聚对苯二甲酸乙二醇酯-石墨烯纳米片纳米复合材料包含0.5％至15％之间的重量分数。

2.根据权利要求1所述的方法，其中使用双螺杆挤出将所述聚对苯二甲酸乙二醇酯石墨烯纳米片熔融混合。

3.根据权利要求1所述的方法，其中使用高速注射模塑方法制备聚对苯二甲酸乙二醇酯-石墨烯纳米片纳米复合材料。

4.根据权利要求2所述的方法，其中超声辅助挤出与所述双螺杆挤出相结合，以辅助熔融混合。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述超声辅助的挤出包括将超声波施加到所述聚对苯二甲酸乙二醇酯-石墨烯纳米片，以便由于声空化而局部地增加熔融温度。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述超声波包括5μm的超声振幅。

7.根据权利要求5所述的方法，其中所述超声波包括7.5μm的超声振幅。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述重量分数导致杨氏模量的改善，而不影响聚对苯二甲酸乙二醇酯的强度。

9.根据权利要求4所述的方法，其中所述超声辅助挤出增加所述聚对苯二甲酸乙二醇酯的韧性，而不影响杨氏模量。

10.根据权利要求2所述的方法，其中所述双螺杆挤出由包括同向旋转螺杆的挤出机进行。

11.根据权利要求1所述的方法，其中聚对苯二甲酸乙二醇酯-石墨烯纳米片纳米复合材料通过注射模塑制备，显示直至模具表面下200μm的深度的石墨烯纳米片沿着流动方向的优先取向。

12.根据权利要求11所述的方法，其中优先取向的深度取决于聚对苯二甲酸乙二醇酯-石墨烯纳米片纳米复合材料的冷却速率。

13.根据权利要求11所述的方法，其中石墨烯纳米片的存在影响聚对苯二甲酸乙二醇酯的结晶行为，其中结晶温度随着来自石墨烯的另外的成核作用而增加，并且半结晶期t_1/2随着石墨烯纳米片含量的增加而增加。

14.根据权利要求11所述的方法，其中聚对苯二甲酸乙二醇酯的结晶度受冷却速率以及拉伸量的影响。

15.根据权利要求11所述的方法，其中应变诱导的结晶与热诱导的结晶相比改善聚对苯二甲酸乙二醇酯的一种或多种力学性质。