[发明专利]防切割石墨烯超高分子量聚乙烯复合薄膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种防切割石墨烯超高分子量聚乙烯复合薄膜及其制备方法，其原料包含：超高分子量聚乙烯粉29.8％～74％，氧化石墨烯油性溶液20％～70％，改性剂0.1％～1％，添加剂0.1％～5％。该复合薄膜的制备方法包含：步骤1，按比例称取各原料；步骤2，制备改性氧化石墨烯油性浆料；步骤3，将浆料加入白油中，搅拌、超声，得到氧化石墨烯油性溶液，再加入超高分子量聚乙烯粉和添加剂，溶胀，升温，搅拌，制备混合液；步骤4，将混合液加入到双螺杆挤出机中挤出；步骤5，出料后经过冷却辊，拉膜。本发明制备的复合薄膜具有很好的防切割作用，同时还具有优异的抗菌效果，能够广泛应用在冰箱内胆、砧板等。

技术领域

本发明涉及一种复合薄膜及其制备方法，具体地，涉及一种防切割石墨烯超高分子量聚乙烯复合薄膜及其制备方法。

背景技术

石墨烯是从石墨中剥离出来的单层碳原子材料，由碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构，它是人类已知的厚度最薄、质地最坚硬、导电性最好的材料。石墨烯具有优异的力学、光学和电学性质，结构非常稳定，迄今为止研究者尚未发现石墨烯中有碳原子缺失的情况，碳原子之间的链接非常柔韧，比钻石还坚硬，强度比世界上最好的钢铁还要高上100倍，如果用石墨烯制成包装袋，它将能承受大约两吨重的物品，几乎完全透明，却极为致密，不透水、不透气，即使原子尺寸最小的氦气也无法通过，导电性能好，石墨烯中电子的运动速度达到了光速的1/300，导电性超过了任何传统的导电材料，化学性质类似石墨表面，可以吸附和脱附各种原子和分子，还有抵御强酸强碱的能力。同时石墨烯还具有优异的抗菌功能。

据了解，由全球卫生理事协会公布的一项家庭卫生报告中，有46％家庭的冰箱没能通过细菌检测，44％家庭的冰箱已有霉菌繁殖扩增的迹象，冰箱由于不经常清洁和消毒，其脏污程度和被细菌滋生的危害大大超过抹布。除此之外使用3个月以上的菜板上，藏匿的粪球菌是马桶盖上的200倍，每平方厘米上有200万个葡萄球菌，几万个大肠杆菌，引发各类腹泻、肠道外感染等疾病。

UHMWPE(Ultra-high molecular weight PE，超高分子量聚乙烯)纤维又称高强高模聚乙烯纤维，是目前世界上比强度和比模量最高的纤维，其分子量在100万～500万的聚乙烯所纺出的纤维。超高分子量聚乙烯纤维在1994年同益中突破关键性生产技术以来，现已经在国内形成多个超高分子量聚乙烯纤维产业化生产基地。据报道，美国超高分子量聚乙烯纤维70％用于防弹衣、防弹头盔、军用设施和设备的防弹装甲、航空航天等军事领域，而高性能纤维的发展是一个国家综合实力的体现，是建设现代化强国的重要物资基础。当前，以国家已经大力支持与加速发展我国的超高分子量聚乙烯纤维的生产与应用，国产UHMWPE纤维已经在全世界占用举足轻重的地位。

石墨烯是一种性能优越的二维材料，当在超高分子量聚乙烯薄膜中添加一定比例的石墨烯及添加剂时，能够极大提高该复合薄膜的防切割性能，同时还具有优异的抗菌效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型石墨烯聚乙烯复合薄膜及其制备方法，制备的薄膜具有很好的防切割作用，同时还具有优异的抗菌效果，能够广泛应用在冰箱内胆、砧板等发挥出该薄膜抗菌、防切割的特点。

为了达到上述目的，本发明提供了一种防切割石墨烯超高分子量聚乙烯复合薄膜，其中，所述的复合薄膜的原料按质量百分比计包含：超高分子量聚乙烯(UHMWPE)粉29.8％～74％，氧化石墨烯油性溶液20％～70％，改性剂0.1％～1％，添加剂0.1％～5％。

上述的防切割石墨烯超高分子量聚乙烯复合薄膜，其中，所述的氧化石墨烯油性溶液通过氧化石墨烯制备；所述的氧化石墨烯的石墨烯是采用机械剥离法、液相剥离法、化学气相沉积法、氧化还原法等方法制备的任意一种。

上述的防切割石墨烯超高分子量聚乙烯复合薄膜，其中，所述的超高分子量聚乙烯粉的分子量为200万～600万。