[发明专利]一种石墨烯阻燃弹性复合材料、复合膜及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯阻燃弹性复合材料，其特征在于，包括按质量百分比计的如下组分：0.5～10％石墨烯微片，20～35％阻燃剂，10～30％热塑性弹性体，30～60％溶剂，0.1～1.5％助剂。

2.如权利要求1所述的石墨烯阻燃弹性复合材料，其特征在于，所述石墨烯微片中不含金属离子，且其厚度小于2.0nm，层数为2～5层，片径为0.5～2.3μm。

3.如权利要求1所述的石墨烯阻燃弹性复合材料，其特征在于，所述阻燃剂包括四溴邻苯二甲酸镁铝，四氯邻苯二甲酸镁铝，双酚A-双(二苯基磷酸酯)，硼酸锌，氢氧化铝，氢氧化镁，磷酸三乙基酯、磷酸三苯基酯、红磷中的至少一种。

4.如权利要求1所述的石墨烯阻燃弹性复合材料，其特征在于，所述热塑性弹性体包括SBS、SEBS、TPU、TPB、TCPE、TPO、TPF、TPEE、TPAE、TPS和TPE-IPN中的至少一种。

5.如权利要求1所述的石墨烯阻燃弹性复合材料，其特征在于，所述溶剂包括四氢呋喃、环己酮、N,N-二甲基甲酰胺、丙二醇苯醚、丙二醇甲醚乙酸酯、N-甲基吡咯烷酮、碳酸二甲酯、二甲基亚砜、二氧六环中的至少一种。

6.如权利要求1所述的石墨烯阻燃弹性复合材料，其特征在于，所述助剂包括分散剂和增稠剂，所述分散剂包括十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、聚羧酸钠盐中一种，所述增稠剂包括乙基纤维素、聚丙烯腈粉末、气相法白炭黑、缔合型聚醚聚氨酯型乳液、非离子疏水改性聚氨酯溶液中一种。

7.一种石墨烯阻燃弹性复合膜，其特征在于，包括绝缘基材及成型于绝缘基材表面的石墨烯阻燃弹性复合材料，所述石墨烯阻燃弹性复合膜的厚度为20～150μm，其体积电阻为0.5～5Ω×cm。

8.一种石墨烯阻燃弹性复合膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)将热塑性弹性体、溶剂、阻燃剂按设计用量进行混合后，在高速剪切均质机下进行溶解分散，制备得到阻燃弹性树脂浆液；

2)将石墨烯微片与助剂按设计用量进行混合搅拌后，在超声机中进行超声分散，得到石墨烯微片分散液；

3)将阻燃弹性树脂浆液和石墨烯微片分散液进行混合搅拌形成浆料，并调节浆料的表观粘度到2000～6000mPa·s，制备得到石墨烯阻燃弹性复合浆料；

4)将制备得到的石墨烯阻燃弹性复合浆料在三辊研磨机上进行研磨，使得石墨烯阻燃弹性复合浆料粒径≤20μm；

5)将研磨后的石墨烯阻燃弹性复合浆料通过流延机、干法涂布机、凹版印刷机或丝网印刷机在绝缘基材表面上成型，得到石墨烯阻燃弹性复合膜。

9.如权利要求8所述的石墨烯阻燃弹性复合膜的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中石墨烯微片采用压燃法制得，其过程为采用乙炔和氧气为原料在四冲程往复活塞式内燃机燃烧室内经欠氧压燃反应，再经真空石墨烯收集罐收集。

10.如权利要求8所述的石墨烯阻燃弹性复合膜的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中石墨烯阻燃弹性复合浆料粒径≤10μm。