[发明专利]一种由石墨与苯乙烯制备石墨烯-聚苯乙烯复合材料的方法

摘要

本发明的一种由石墨与苯乙烯制备石墨烯‑聚苯乙烯复合材料的方法，采用机械力化学‑超声和乳液聚合法相结合，以石墨为原料，而非石墨烯为原料，来制备石墨烯与高分子的复合材料。先在苯乙烯中通过球磨法对石墨进行机械剥离，得到含有石墨烯的苯乙烯分散液，再通过超声法对分散液进行进一步的分散，最后进行乳液聚合反应；过滤，真空干燥,获得目标物。由于以石墨为原料，解决目前制备技术中存在的关键技术难点，是一种环境友好，绿色环保，条件温和且可以大量制备功能化的聚苯乙烯／石墨烯纳米复合材料的新方法，制备的石墨烯/聚苯乙烯复合材料的导热系数可0.2508W/(m·℃)，热分解温度为360℃，可用作导热复合材料。

主权项

1.一种由石墨与苯乙烯制备石墨烯‑聚苯乙烯复合材料的方法，其特征在于步骤和条件如下：第一步，按苯乙烯的体积（mL）和石墨的（g）的比为1000 : 1‑1000：7，将苯乙烯和石墨混合后置于型星式球磨机中球磨剥离6h‑36h，得到含有石墨烯的苯乙烯分散液；第二步，再将上述石墨烯和苯乙烯的分散液置于数控式超声器中超声分散2h‑8h，进行进一步的分散，得到具有良好分散性的石墨烯/苯乙烯分散液；第三步，将聚乙烯醇和去离子水质量比为1：3加入到装有搅拌器和回流冷凝管的三颈反应器内，水浴加热升温至70℃时，按石墨烯和苯乙烯分散液的体积（mL）与偶氮二异丁腈（g）的比为80：1加至反应器内，以搅拌速度为420 r/min进行搅拌，升高水浴温度至87 ℃，恒温2 h，随后升温至90℃，恒温半小时，聚合反应结束，得到固体聚合物；第四步，过滤得到的固体聚合物，在60‑80℃真空下干燥4‑6h，得到目标物。