[发明专利]一种石墨烯改性塑料及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯改性塑料，制备原料包括塑料粒子、表面处理的石墨烯、硅烷偶联剂和分散剂，其中表面处理的石墨烯时通过喷射分散的方法将石墨烯和表面处理剂同时喷射到反应腔室制备得到。

2.根据权利要求1所述的石墨烯改性塑料，其特征在于，包括以下质量份数的原料：塑料粒子50-80份、表面处理的石墨烯0.6-5份、硅烷偶联剂3-6份和分散剂1-6份，在制备表面处理的石墨烯时，石墨烯与表面处理剂的质量份数比为0.1:2-3。

3.根据权利要求1所述的石墨烯改性塑料，其特征在于，所述塑料粒子选自：乙烯醋酸乙烯树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯树脂、聚偏氟乙烯、聚氯乙烯、聚酰亚胺、聚芳酯、聚醚醚酮中的一种或两种以上的组合；所述石墨烯为单层或2-10层石墨烯，石墨烯厚度为0.335-3.50nm，石墨烯为烷基化石墨烯、氨基化石墨烯、巯基化石墨烯或氧化石墨烯。

4.根据权利要求1所述的石墨烯改性塑料，其特征在于，所述表面处理剂选自：硅烷、聚乙二醇、聚丙烯酸、硬脂酸类润滑剂的组合，其质量比为1-2:1-3:1-3:0.5-1。

5.根据权利要求4所述的石墨烯改性塑料，其特征在于，所述硅烷选自γ-巯丙基三乙氧基硅烷、聚乙二醇选自聚乙二醇1000、硬脂酸类润滑剂选自乙撑双硬脂酸酰胺。

6.一种制备权利要求1所述的石墨烯改性塑料的方法，包括如下步骤：

(1)利用喷射分散的方法将石墨烯和表面处理剂同时喷射到反应腔室，得到表面处理的石墨烯；

(2)将表面处理的石墨烯和硅烷偶联剂、分散剂在室温下搅拌均匀，加热，得到膏状产物；

(3)将塑料粒子和步骤(2)得到的膏状产物在高速混合机中混合15-30min，投入到双螺杆挤出机，挤出造粒，干燥，注塑或压膜得到石墨烯改性塑料。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中反应腔室的温度为120-160℃，石墨烯和表面处理剂喷射方向相反，喷射速度为1-2m/s。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中搅拌时间为20-30min，加热温度为60-80℃；所述硅烷偶联剂选自：γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、三甲氧基硅烷、丁基三甲氧基硅烷、丁基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷中的一种或两种以上的组合物；所述分散剂选自：硼纤维、液体石蜡和聚乙烯蜡。

9.一种权利要求1-5所述的石墨烯改性工程塑料在家用电器、汽车制造、电线电缆、节能灯具、包装材料、农业生产领域的用途。