[发明专利]一种高分散烷基化石墨烯/聚丙烯复合材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种高分散烷基化石墨烯/聚丙烯复合材料的制备方法。针对石墨烯在非极性的聚丙烯基体中分散困难的难题，本发明对氧化石墨烯表面进行烷基化修饰并还原，得到的改性石墨烯亲油性良好。将烷基化的石墨烯与聚丙烯在高速搅拌机中按比例混合均匀后，加入到双螺杆挤出机中熔融混合挤出，再利用切粒机冷切得到颗粒。制得的石墨烯/聚丙烯复合材料比纯聚丙烯的拉伸强度、韧性和耐热性均有大幅度的提高,且石墨烯在聚丙烯中分散均匀。本发明所用原料成本低廉、操作容易、工艺简单，易于工业化生产。

主权项

一种制备高分散烷基化石墨烯/聚丙烯复合材料的方法，包括以下步骤：①石墨烯的烷基化修饰：将氧化石墨烯溶于水，将表面改性剂溶于溶剂中，分别超声分散20分钟～2小时，超声频率为20～100赫兹；然后将上述氧化石墨烯和表面改性剂混合，在磁力搅拌下反应1～10小时，搅拌速度为20～1000转/每分钟，反应温度为20～120℃；随后加入还原剂，60～150℃下反应1～10小时；最后抽滤，产物用溶剂反复洗涤以除去多余的表面改性剂，在烘箱中20～120℃干燥2～20小时，研磨，即得高分散烷基化石墨烯；②石墨烯/聚丙烯复合材料的制备：称取聚丙烯和聚丙烯质量0.05～5%的高分散烷基化石墨烯，在高速搅拌机中混合5～40分钟，主轴转速600～3000转/每分钟；然后将混合均匀的聚丙烯和高分散烷基化石墨烯加入双螺杆挤出机中熔融混合，螺杆转速20～120转/分钟，在180～250℃下熔融混炼10～15分钟；所得熔体由双螺杆挤出后，经水槽冷却并引入切粒机进行切粒操作，切粒机转速2～20转/分钟，所得粒料即为本发明的高分散烷基化石墨烯/聚丙烯复合材料。