[发明专利]可熔融加工的改性聚乙烯醇-石墨烯复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种可熔融加工的改性聚乙烯醇-石墨烯复合材料的制备 方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1)：在超声辐照反应器中加入一定量的去离子水，加 入可熔融加工的改性聚乙烯醇(1-50wt％)，超声分散或者机械搅 拌溶解至均匀，得到可熔融加工的改性聚乙烯醇水溶液；

步骤2)：将Hummers法制备的氧化石墨烯1～50重量份和 去离子水100重量份加入超声辐照反应器中，超声功率为3～ 10kW，频率为16kHz～10MHz，超声分散，获得均匀分散液；

步骤3)：将步骤2)制得的氧化石墨烯的分散液缓慢加入到 可熔融加工的改性聚乙烯醇的水溶液中，继续机械搅拌1小时 后，得到改性聚乙烯醇-氧化石墨烯混合溶液；

步骤4)：将步骤3)制得的可熔融加工的改性聚乙烯醇-氧 化石墨烯溶液通过喷雾干燥得到可熔融加工的改性聚乙烯醇-氧 化石墨烯粉料；或将水溶液直接加热蒸发，再经过粉碎、熔融挤 出加工，得到可熔融加工的改性聚乙烯醇-氧化石墨烯粒料；或 在改性聚乙烯醇-氧化石墨烯溶液中加入非极性溶剂如甲苯、烷 烃，通过沉淀、过滤、干燥得到可熔融加工的改性聚乙烯醇-石 墨烯粉料；

步骤5)，向步骤3)制得的可熔融加工的改性聚乙烯醇-氧 化石墨烯溶液中加入还原剂化学还原氧化石墨烯，超声分散或者 机械材料搅拌，充分反应，得到可熔融加工的改性聚乙烯醇-石 墨烯溶液，通过喷雾干燥得到可熔融加工的改性聚乙烯醇-石墨 烯粉料；或将水溶液直接加热蒸发，再经过粉碎、熔融挤出加工， 得到可熔融加工的改性聚乙烯醇-石墨烯粒料；或在可熔融加工 的改性聚乙烯醇-石墨烯溶液中加入非极性溶剂如甲苯、烷烃， 通过沉淀、过滤、干燥得到可熔融加工的改性聚乙烯醇-石墨烯 粉料。

2.根据权利要求1所述的一种可熔融加工的改性聚乙烯醇- 石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于：步骤1)中，所述的 可熔融加工的改性聚乙烯醇为HAVOH，日本合成化学G-polymer 系列，可乐丽Mowiflex系列，可水溶的少量乙烯改性聚乙烯醇 EVOH，苯乙胺改性PVA，氨基丙二醇改性PVA，酪氨酸改性PVA， 多巴胺改性PVA中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的一种可熔融加工的改性聚乙烯醇- 石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于：所述可熔融加工的改 性聚乙烯醇-石墨烯粉料或者粒料，氧化石墨烯或还原石墨烯与 可熔融加工的改性聚乙烯醇的重量比为1:1～1:100。

4.根据权利要求1所述的一种可熔融加工的改性聚乙烯醇- 石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于：步骤5)中，还原剂 为水合肼、硼氢化钠、正丁胺、乙二胺、维生素C和柠檬酸氢钠 中的至少一种，还原剂的加入量为氧化石墨烯质量的0.01～50％。

5.根据权利要求1所述的一种可熔融加工的改性聚乙烯醇- 石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于：所述材料可直接用于 吹塑成膜、纺丝、注塑、挤出、热压熔融加工。

6.根据权利要求1所述的一种可熔融加工的改性聚乙烯醇- 石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于：所述高填充的可熔融 加工的改性聚乙烯醇-石墨烯复合材料也可作为母料，加入到可 熔融加工的聚合物基体，如尼龙，EVOH，聚乙烯醇、聚氨酯，聚 甲醛，聚硅烷，PET，聚酯，聚己内酯，聚乳酸，聚氯乙烯，丙 烯酸聚合物，聚苯乙烯，ABS，聚碳酸酯，聚乙烯醇缩丁醛，聚 乙酸乙烯酯，聚砜中，进一步制备石墨烯优异分散的聚合物复合 材料。