[发明专利]一种改性石墨烯塑料及制备方法

说明书

本发明公开了一种改性石墨烯塑料及制备方法，具体为改性塑料制备技术领域。所述的改性石墨烯塑料包含以下重量成分配方：聚丙烯树脂50份、丙烯酸树脂10份、异戊橡胶12份、聚己内酯12份、功能化石墨烯20份、热稳定剂4份、改性阻燃剂2份、耐低温剂1份、抗冲击改性剂10份、润滑剂2份、偶联剂3份、纳米海泡石4份。通过在聚丙烯树脂中添加经过共混处理的丙烯酸树脂、异戊橡胶和聚己内酯，能够极大的改善聚丙烯树脂的加工流变性，且加入热稳定剂、耐低温剂和抗冲击改性剂，制成的塑料其耐寒性超过了普通聚乙烯树脂，在高分子材料中加入石墨烯，因为石墨烯具有良好的导电性能，使得经过石墨烯改性处理的塑料也具有良好的导电性能。

技术领域

本发明涉及一种改性石墨烯塑料及制备方法，具体为改性塑料制备技术领域。

背景技术

随着工业生产和科学技术的发展，人们对导热材料综合性能的要求也越来越高，传统的金属、陶瓷等材料已无法满足某些特殊场合的需求，如化工生产和废水处理中使用的热交换器，既需要材料具有导热能力，又要求其耐化学腐蚀；在电子电路中使用大功率管，其底部就需要绝缘的散热器件。另外有色金属资源紧张，有必要开发一种可代替金属铝、铜的导热塑料。

但是现有的塑料的导热性能和导电性研究并且得到大范围推广，目前石墨烯特有的导电性成为大家研究的热点。石墨烯特有的sp2杂化结构使得电子在其中传输时受到的干扰非常小而不易发生散射，并且在晶格中的移动是无障碍的，在室温下的电阻值只有铜的三分之二，具有超强导电性。石墨烯在PVC聚合物中可以相互搭连形成导电网络，因此可采用石墨烯填充改性PVC来提高其导电性能，拓宽其应用领域。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改性石墨烯塑料及制备方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种改性石墨烯塑料包含以下重量成分配方：聚丙烯树脂40-60份、丙烯酸树脂10-12份、异戊橡胶10-15份、聚己内酯8-15份、功能化石墨烯16-26份、热稳定剂1-5份、改性阻燃剂1-3份、耐低温剂0.8-1份、抗冲击改性剂2-15份、润滑剂1-3份、偶联剂2-5份、纳米海泡石1-5份。

进一步优选，所述的改性石墨烯塑料包含以下重量成分配方：聚丙烯树脂50份、丙烯酸树脂10份、异戊橡胶12份、聚己内酯12份、功能化石墨烯20份、热稳定剂4份、改性阻燃剂2份、耐低温剂1份、抗冲击改性剂10份、润滑剂2份、偶联剂3份、纳米海泡石4份。

作为优选，所述的耐低温剂由亚硒酸钠与甘露醇按照2:1的质量比制备成。

作为优选，所述热稳定剂为钙锌复合稳定剂、复合稀土稳定剂、水滑石中的一种或几种。

作为优选，所述改性阻燃剂为金属化合阻燃剂、硼硅阻燃剂、硅烷偶联剂中的一种及其组合。

一种改性石墨烯塑料制备方法：步骤一、功能化石墨烯的制备，将石墨烯在浓度为15-18％的硝酸中超声2-3小时，得到酸化后的石墨烯，将该酸化后的石墨烯烘干后加入到十八烷基胺的乙醇和水溶液中，其中乙醇和水的体积比例为1:5～1:1，石墨烯与十八烷基胺的质量比为1:4-1:1，在80℃-100℃温度下油浴搅拌100-120h，抽滤，清洗，低温烘干，得到功能化石墨烯；

步骤二、将聚丙烯树脂40-60份、丙烯酸树脂10-12份、异戊橡胶聚己内酯8-15份、功能化石墨烯16-26份、热稳定剂1-5份、改性阻燃剂1-3、耐低温剂0.8-1、抗冲击改性剂2-15份、润滑剂1-3份、偶联剂2-5份，逐渐加热至120-160℃，保温18-25分钟，提高塑料强度，加热后保温熔融，加入纳米海泡石1-5份，继续搅拌加热至300-350℃，保温30-40分钟，得混合物；

步骤三、将步骤二制备的混合物置于高速混料机混料10-30分钟，其转速为1000-3000转/分钟，混合均匀；