[发明专利]氧化石墨烯增强尼龙材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种氧化石墨烯增强尼龙材料，其特征在于，由以下组分及重量份组成：氧化石墨烯0.1～1.0份，尼龙99.0～99.9份，其制备方法包括以下步骤：

（1）将氧化石墨烯和表面活性剂以质量比1:1～50的比例加入有机溶剂中，进行超声振荡0.5～3h；

（2）将步骤（1）所得超声振荡后的溶液烘干，得改性氧化石墨烯粉末；

（3）将步骤（2）所得改性氧化石墨烯粉末与尼龙以质量比1:99～999的比例加入有机溶剂，并置于反应釜中混合搅拌，并且加压，加热，直至尼龙完全溶解，将反应釜逐步冷却、泄压，得混合悬浊液；

（4）将步骤（3）所得混合悬浊液过滤，烘干，再过150～325目筛，得氧化石墨烯增强尼龙材料。

2.根据权利要求1所述氧化石墨烯增强尼龙材料，其特征在于：所述氧化石墨烯为粉末状，片径≤2.0μm，厚度≤1.2nm；所述尼龙材料为尼龙1010、尼龙11、尼龙12、尼龙6或尼龙66。

3.一种氧化石墨烯增强尼龙材料的制备方法，其特征在于，由以下组分及重量份组成：氧化石墨烯0.1～1.0份，尼龙99.0～99.9份，包括以下步骤：

（1）将氧化石墨烯和表面活性剂以质量比1:1～50的比例加入有机溶剂中，进行超声振荡0.5～3h；

（2）将步骤（1）所得超声振荡后的溶液烘干，得改性氧化石墨烯粉末；

（3）将步骤（2）所得改性氧化石墨烯粉末与尼龙以质量比1:99～999的比例加入有机溶剂，并置于反应釜中混合搅拌，并且加压，加热，直至尼龙完全溶解，将反应釜逐步冷却、泄压，得混合悬浊液；

（4）将步骤（3）所得混合悬浊液过滤，烘干，再过150～325目筛，得氧化石墨烯增强尼龙材料。

4.根据权利要求3所述氧化石墨烯增强尼龙材料的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，加压至1.2～2.3MPa，加热至140～180℃。

5.根据权利要求3或4所述氧化石墨烯增强尼龙材料的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，所述逐步冷却是第一阶段先以0.3～0.6℃/min的速率冷却至80～120℃，第二阶段再以2～4℃/min的速率冷却至常温。

6.根据权利要求3～4之一所述氧化石墨烯增强尼龙材料的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，所述泄压是以0.1～1.0MPa/min的速率泄压至常压。

7.根据权利要求3～4之一所述氧化石墨烯增强尼龙材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述超声的频率为20～100kHz。

8.根据权利要求3～4之一所述氧化石墨烯增强尼龙材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述表面活性剂为阳离子活性剂、有机异氰酸酯或长链脂肪族胺；步骤（1）、（3）中，所述有机溶剂为甲醇、乙醇、丙酮、二甲基亚砜或二甲基甲酰胺。

9.根据权利要求3～4之一所述氧化石墨烯增强尼龙材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）、（4）中，所述烘干的温度为50～80℃，时间为0.5～4h。

10.如权利要求1或2所述氧化石墨烯增强尼龙材料在3D打印中的应用。