[发明专利]一种聚乙烯鳞片石墨复合材料的制备方法及产品

权利要求书

1.一种聚乙烯鳞片石墨复合材料的制备方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：

(a)将鳞片石墨与聚乙烯粉末混合，或者鳞片石墨、石墨烯和聚乙烯粉末混合，然后将其置于反应器中压实，同时排除反应器中的空气至真空状态；

(b)将步骤(a)中反应器中的粉末加热使其首次熔融，并使得所述聚乙烯充分受热并形成初步熔融状态；接着，对该首次熔融后的粉末施加压力使其二次熔融，在此过程中，初步熔融状态的聚乙烯继续相互粘结成块，并将所述鳞片石墨或鳞片石墨与石墨烯粉末包覆其中，由此获得复合材料前驱体；

(c)将步骤(b)中获得的复合材料前驱体保温后冷却结晶成形，由此制得所需的聚乙烯鳞片石墨复合材料。

2.如权利要求1所述的一种聚乙烯鳞片石墨复合材料的制备方法，其特征在于，在步骤(a)中，所述混合过程中聚乙烯粉末的质量百分比大于或等于60％，其中，所述鳞片石墨粉末的粒径范围为2μm～500μm。

3.如权利要求1或2所述的一种聚乙烯鳞片石墨复合材料的制备方法，其特征在于，在步骤(a)中，所述混合优选采用纵向高频振动和横向涡旋转动的方式，该转动的转速为1000r/min～2000r/min，以此实现粉末混合的同时不改变所述石墨粉末和聚乙烯粉末的结构。

4.如权利要求1-3任一项所述的一种聚乙烯/鳞片石墨复合材料的制备方法，其特征在于，在步骤(b)中，所述首次熔融的加热温度范围为250℃～350℃，加热时间为40min～60min。

5.如权利要求1-4任一项所述的一种聚乙烯鳞片石墨复合材料的制备方法，其特征在于，在步骤(b)中，所述二次熔融施加压力的压力范围为15MPa～20MPa。

6.如权利要求1-5任一项所述的一种聚乙烯鳞片石墨复合材料的制备方法，其特征在于，在步骤(c)中，所述保温的温度范围为200℃～250℃，保温时间为20min～30min。

7.如权利要求1-6任意一项所述的一种聚乙烯鳞片石墨复合材料的制备方法，所述鳞片石墨优选为多种不同粒径，譬如采用500μm、200μm、20μm和2μm不同粒径混合的鳞片石墨。

8.一种如权利要求1-7任一项所述的制备方法制备获得的聚乙烯/鳞片石墨复合材料产品。