[发明专利]一种废塑料再生加工专用石墨烯防潮母料及制备方法

说明书

本发明提供了一种废塑料再生加工专用石墨烯防潮母料及制备方法。将钙的醇盐加入醇溶剂制得前驱液，与石墨烯乙醇分散液、氢氧化钠醇混合搅拌反应，制得石墨烯改性溶胶，将溶胶通过水解反应、雾化干燥后高温煅烧，制得含石墨烯的纳米氧化钙，利用铝酸酯偶联剂进行表面处理后，与聚乙烯蜡、载体树脂混合挤出造粒，制得废塑料再生加工专用石墨烯防潮母料。该方法通过制得石墨烯/纳米氧化钙复合颗粒，使石墨烯分散在氧化钙中，氧化钙作为防潮母料常用主体助剂，与石墨烯相结合后大颗粒化，从而利于石墨烯的均匀分散，得到兼顾良好增强效果和防潮效果的母料，可广泛用于废旧塑料的重加工，赋予塑料制品优异的力学性能和防潮性能。

技术领域

本发明涉及塑料增强母料领域，具体涉及石墨烯母料的制备，特别是涉及一种废塑料再生加工专用石墨烯防潮母料及制备方法。

背景技术

废旧塑料经再生加工，内部水分很大，这些水分会直接影响塑料制品的质量，会在高温成型加工中形成水气，如不消除，会在制品的表面形成气泡或水纹，对制品的强度及外观构成致命的影响。若采取高温烘干设备进行加热烘干的传统方法，导致设备成本增加，原料重量损失，且延长了加工时间，增加了制品加工工序，增加生产成本和人工。

而在废塑料重加工过程中使用防潮母料，能够有效降低这一影响。防潮母料无毒、无污染，是一种高技术含量的、用于塑料制品加工过程中除去水分、消除气泡和缺陷的新型功能母粒，添加该塑料母粒，可省去塑料加工中原材料烘干等工序、降低塑料制品成本，提高生产效率，并可大大提高塑料制品的综合机械力学性能和外观质量。可广泛用于各种塑料（包括再生料）以及各种塑料加工工艺领域，提高产品质量和成品率，可明显提高生产率，具有明显的经济效益和社会效益。同时，为了尽可能减小再生料的缺陷影响，常常需要在母料中添加助剂来改善性能。石墨烯作为一种新型的纳米材料，拥有很多优异的特殊性质，尤其是它具有很高的强度和刚度，理论上可显著改善塑料的力学性能等。

中国发明专利申请号201610901086.4公开了一种石墨烯改性PVC材料，包括以下原料：PVC 材料、石墨烯、聚醚多元醇、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基 ) 硅烷、聚碳酸酯、PBT树脂、变性淀粉、高岭土、氢氧化钙、氧化锌、二氧化钛、云母粉、碳纤维、聚酰胺纤维、玻璃纤维、聚乙烯蜡、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、聚醋酸乙烯乳液、二甲基硅油、三乙醇胺、引发剂、交联剂、催化剂、促进剂、增塑剂、增韧剂、分散剂、增粘剂、固化剂、抗菌、抗氧剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、阻燃剂。

中国发明专利申请号201710952952.7公开了一种高分散性石墨烯热塑性树脂母料，由石墨烯、炭黑、表面活性剂、助剂、抗氧化剂、磺酸盐、抗磨剂、极压剂、改性剂、硬质陶瓷颗粒及载体树脂制成。

中国发明专利申请号201710648718.5公开了一种提升塑料袋抗冲击性能所用填料及其制备方法，具体包括如下质量分的组分制备而成：天然橡胶4~8份，增塑剂3~10份，滑润剂3~8份，稳定剂1~5份，二氧化钛3~5份，煅烧高岭土5~6份，二辛酯3~5份，软化油9~11份，33％三乙烯二胺溶液0.10~0.25份，氧化锌3~5份，氢氧化钙0.3~0.5份，硬脂酸3~5份，乳化剂10~15份，聚丁二烯橡胶4~8份，金属氧化物2~3份，硬脂酸锌3~10份，低软化点玻璃料1~8份，石墨烯1~5份，微晶蜡1~3份。

根据上述，现有方案中用于增强塑料的防潮母料等方法，常规共混改性方法，石墨烯在聚合物中未能良好分散，存在石墨烯分散效果不佳、极易发生团聚，使得制备出的聚合物材料会出现力学性能不均匀、增强效果不明显等缺陷。鉴于此，本发明提出了一种废塑料再生加工专用石墨烯防潮母料及制备方法，可有效解决上述技术问题。

发明内容

针对目前应用较广的废塑料重加工中，利用石墨烯增强改性的方法，存在石墨烯分散困难，导致增强效果不明显，制得的材料存在力学性能和防潮性能较差的缺陷，本发明提出一种废塑料再生加工专用石墨烯防潮母料及制备方法，从而有效实现了石墨烯在载体树脂中的均匀分散性，可赋予塑料制品优异的力学性能和防潮性能。