[发明专利]一种分散相尺寸和维度可控的聚合物共混物制备方法

权利要求书

1.一种分散相尺寸和维度可控的聚合物共混物制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

第一步：在基体聚合物中加入一定量的相容剂C，经过熔融混合造粒成基体相母料A；在分散相聚合物中加入一定量的功能填料D，经过熔融混合造粒成分散相母料B，将A和B真空干燥处理后待用，

第二步：将A和B分别投入到由两台挤出机、初始层叠单元、层叠单元、扩口模、分流槽以及切割机构成的微纳层叠挤出形态调控装置上的两台挤出机中，获得含有一定尺寸片状分散相B的共混物功能母料E，真空干燥处理后待用，

第三步：将干燥后的共混物功能母料E进行二次加工，破坏片状分散相B的尺寸和形态，并选择二次加工条件控制其破坏程度，获得含有一定尺寸和维度分散相B的聚合物共混物F，

第四步：将上述F经造粒、真空干燥后加入到另一种基体聚合物G中，在G的熔融加工条件下进行共混，最终获得分散相具有特定尺寸和维度的聚合物基高性能多功能共混材料。

2.根据权利要求1所述的制备分散相尺寸和维度可控的聚合物共混物的方法，其特征在于第一步所用的分散相聚合物加工温度比基体聚合物至少高30℃。

3.根据权利要求1所述的制备分散相尺寸和维度可控的聚合物共混物的方法，其特征在于第一步所用的相容剂C可以是分散相与基体聚合物的共聚物、分散相接枝物、基体接枝物中的一种，添加的质量分数为0~100%，功能填料D可以是具有导热、导电或者阻隔性能的无机填料，导热填料可以是：石墨、炭黑、石墨烯、碳纳米管、铜、银、金、铝、镍、碳化硅、碳化硼、碳化钛、 碳化锆、碳化铬、碳化钨、氮化硅、氮化硼、氮化铝、氧化铍、氧化铝或氧化锌中的一种或几种混合物，导电填料可以是：炭黑、石墨、石墨烯、碳纤维、碳纳米管、金属或金属氧化物中的一种或几种混合物，阻隔填料可以是：石墨烯、蒙脱土、埃洛石中的一种或几种混合物，添加的质量分数为0~50%。

4.根据权利要求1所述的制备分散相尺寸和维度可控的聚合物共混物的方法，其特征在于第一步中熔融混合造粒的方法可以是密炼熔融共混法、熔融挤出共混法或溶液混合再熔融造粒法中的一种。

5.根据权利要求1所述的制备分散相尺寸和维度可控的聚合物共混物的方法，其特征在于第二步所获得的共混物功能母料E中片状分散相B的厚度可通过挤出机的转速比、层叠单元和扩口模调节，厚度可控制在20nm~100μm；宽度可通过分流槽调节，宽度可≥100μm；长度可通过切割机调节，长度可≥100μm，使得母料的最终形状可以是片材状、条带状或颗粒状中的一种。

6.根据权利要求1所述的制备分散相尺寸和维度可控的聚合物共混物的方法，其特征在于第三步中二次加工的方法可以是密炼、挤出、注塑、开炼中的一种。

7.根据权利要求1所述的制备分散相尺寸和维度可控的聚合物共混物的方法，其特征在于第三步中二次加工条件是剪切速率、加工温度以及加工时间。

8.根据权利要求1所述的制备分散相尺寸和维度可控的聚合物共混物的方法，其特征在于第三步F中分散相B的尺寸小于等于E中片状分散相B的尺寸，其维度可以是零维的球、一维的纤维、二维的片以及介于一维和二维之间的带中的一种或几种，零维的分散相可通过二次加工温度在分散相聚合物的加工温度下制备获得，具有一维以上的分散相可通过将二次加工温度降低到分散相聚合物的加工温度以下并调节二次加工的剪切速率和时间制备获得，所获得的聚合物共混物F成型后可直接使用，也可以与其他聚合物再次共混加工成型后使用。

9.根据权利要求1所述的制备分散相尺寸和维度可控的聚合物共混物的方法，其特征在于第四步中另一种基体聚合物G的加工温度须小于等于第三步中的二次加工温度，F的质量分数为1~70%。

10.根据权利要求1所述的制备分散相尺寸和维度可控的聚合物共混物的方法，其特征在于第四步中G的熔融加工温度须介于A和B的加工温度之间。