[发明专利]一种光助氧化石墨烯接枝聚氯乙烯方法

说明书

本发明公开了一种光助氧化石墨烯接枝聚氯乙烯的方法，在紫外光照射和光引发剂的作用下，PVC脱氯产生光生自由基，然后与GO发生化学反应，促使GO与PVC均匀接枝，得氧化石墨烯接枝聚氯乙烯溶液。本发明光助氧化石墨烯接枝聚氯乙烯的方法，在紫外光照射和光引发剂的作用下，PVC脱氯产生光生自由基，然后与GO发生化学反应，促使GO与PVC均匀接枝，解决了GO在PVC聚合物中的团聚问题，并同时提了PVC的高机械强度和稳定性；可在紫外光照射下同时完成自由基的生成和GO的化学接枝，所需原料种类少，更绿色、环保，且过程简单，易操作，成本低。

技术领域

本发明涉及一种光助氧化石墨烯接枝聚氯乙烯方法，属于聚氯乙烯复合材料技术领域。

背景技术

PVC膜目前应用广泛，但因机械强度不足、易变形等缺点，在一定程度上限制了PVC膜的在工业中的使用范围和寿命。

目前，虽然也有少量关于氧化石墨烯和PVC复合材料的报道，但主要为氧化石墨烯的物理混合填充，物理混合填虽然会对PVC材料的力学性能有一定程度的改善，但存在分散不均匀、易团聚、制备的PVC复合材料性能不稳定、所需试剂种类繁多、工艺复杂等问题，如公开号为CN108084608A的专利申请中，公开了一种含氧化石墨烯的聚氯乙烯电缆护套材料，其原料按重量份包括：聚氯乙烯65-80份、氯丁橡胶3-15份、聚氨酯弹性体5-12份、苯乙烯-丙烯腈共聚物3-8份、硫磺0.1-0.5份、稳定剂3-7份、磺化蓖麻油1-3份、氧化石墨烯3-9份、硼酸锌2-5份、氢氧化镁2-5份、氧化锌2-5份、硬脂酸1-3份、铝矾石2-10份、石英粉3-10份、蛭石1-5份、苯酚2-5份、三氯化铝1-4份，该申请氧化石墨烯的加入，虽然促进了聚氯乙烯电缆护套材料性能的提升，但属于物理混合，且所需试剂种类繁多、工艺复杂，成本高，且产品性能的稳定性差。利用紫外光辅助氧化石墨烯与PVC发生化学接枝，尚未见报道。

发明内容

本发明提供一种光助氧化石墨烯接枝聚氯乙烯的方法，在紫外光照射和光引发剂的作用下，PVC脱氯产生光生自由基，然后与GO发生化学反应，促使GO与PVC均匀接枝，解决了物理混合存在的分散不均匀、易团聚、性能不稳定的问题，且所需原料种类少，可在紫外光照射下同时完成自由基的生成和GO的化学接枝，过程简单，易操作，成本低。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种光助氧化石墨烯接枝聚氯乙烯的方法，在紫外光照射和光引发剂的作用下，PVC脱氯产生光生自由基，然后与GO发生化学反应，促使GO与PVC均匀接枝，得氧化石墨烯接枝聚氯乙烯溶液，反应过程如下：

将所得得氧化石墨烯接枝聚氯乙烯溶液刮膜后制得GO-PVC复合膜。

本申请PVC为聚氯乙烯；GO为氧化石墨烯。

上述方法解决了GO在PVC聚合物中的团聚问题，并同时提了PVC的高机械强度和稳定性；减少了化学试剂的使用，工艺过程更绿色、环保。

PVC中，C-Cl化学键吸收大于键能的光子后发生断裂，产生碳自由基和氯自由基。

本发明利用氧化石墨烯对PVC改性，提高了PVC表面疏水性能，改善了PVC的机械强度和热力学性能，扩展了其应用领域；氧化石墨烯(GO)由于含氧活性基团的引入，使其具有了很好的表面活性和润湿性，以及亲水性、良好的分散性和相容性，因此，在极性溶液中，分散性良好的GO与极性聚合物PVC可以很好地相互分散和相容，避免团聚现象的发生，同时作为补强填充料，可以提高PVC的力学性能和热稳定性；同时，采用紫外光辅助，取代化学试剂的使用，提高了制备过程的环保性。

上述光助氧化石墨烯接枝聚氯乙烯方法，包括如下步骤：

1)将GO溶于溶剂中，其中，溶剂为极性溶剂；