[发明专利]一种聚合物改性石墨烯复合材料的制备方法

摘要

一种聚合物改性石墨烯复合材料的制备方法，首先将氧化石墨在超声辐射反应器中利用改性剂制备成改性石墨烯，然后将改性石墨烯分散到聚合物乳液中制备得到稳定的聚合物/改性石墨烯复合乳液；再在上述复合乳液中加入破乳剂得到聚合物/改性石墨烯复合母料；最后将母料、聚合物及各种辅料加入到挤出机中，在一定温度下熔融、挤出得到聚合物/改性石墨烯复合材料。本发明的制备方法获得的复合材料的拉伸强度和拉伸模量等性能均较好，而且本发明制备工艺简单，反应温度较低，易于控制，能耗低；生产过程中不产生废气废液，对环境友好。

主权项

1.一种聚合物改性石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)聚合物/改性石墨烯复合乳液制备按照各组分的质量份数，将氧化石墨0.01～10份和溶剂100～3000份加入超声辐照反应器中，在超声功率为10～5000W、频率为10～10000Hz、温度20～200℃的条件下，超声分散5分钟～5小时，获得氧化石墨溶液，在该氧化石墨溶液中加入改性剂0.001～10份，继续超声分散5min～5h，然后在40～80℃下搅拌反应8～48小时，再离心洗涤，离心转速控制在8000～13000r/min，洗涤至中性，最后在40～80℃下烘干至恒重，获得改性石墨烯；将改性石墨烯0.01～10份和溶剂100～3000份加入超声辐照反应器中，在超声功率为10～50000W、频率为10～100000Hz、温度20～200℃的条件下，超声分散5分钟～5小时，获得改性石墨烯分散液，在该改性石墨烯分散液中加入聚合物乳液5～300份，继续超声分散5分钟～5小时，获得稳定的聚合物/改性石墨烯复合乳液；(2)聚合物/改性石墨烯复合母料的制备在步骤(1)的聚合物/改性石墨烯复合乳液中加入破乳剂0.01～30份于温度0～100℃下破乳1～60分钟，产物在真空度0.1～0.01MPa、温度10～200℃下烘干至恒重，获得聚合物/改性石墨烯复合母料；(3)聚合物/改性石墨烯复合材料的制备将聚合物0.01～100份、聚合物/改性石墨烯母料0.01～100份和填料0.01～100份、硫0.01～20份、氧化锌0.01～20份、抗氧化剂0.01～10份、增塑剂0.01～40份、阻燃剂0.01～40份、催化剂0.01～10份、泡沫稳定剂0.01～40份、发泡剂0.01～40份、防老剂0.01～10份和硫化促进剂0.01～40份加入到单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、密炼机或双辊开炼机中的任一种设备中，于温度10～330℃，熔融共混1～60分钟，模压，挤出或注塑成型，获得聚合物/改性石墨烯复合材料。