[发明专利]一种改性石墨烯母粒及其制备方法

说明书

本发明属于高分子材料化学技术领域，具体涉及一种改性石墨烯母粒及其制备方法。包括以下质量份组分：改性石墨烯25‑32份、导电石墨17‑18份、纳米硅9‑15份、树脂11‑15份、硬脂酸钙7‑8份、三氧化二铝粉末14‑15份、壳聚糖8‑12份、固化促进剂12‑13份、抗菌剂3‑6份、分散剂1‑3份、防霉杀菌剂0.05‑1.5份；其中，所述改性石墨烯的表面接枝有酰胺基团。该方法制备得到的改性石墨烯母粒具有稳定性好，且导电性能优良等优点。

技术领域

本发明属于高分子材料化学技术领域，具体涉及一种改性石墨烯母粒及其制备方法。

背景技术

母料是20世纪80年代发展站起来的一种塑料加工助剂，它是由超量的化学助剂、载体树脂和分散剂等所组成。母粒是把超常量的颜料(染料)均匀载附于树脂中而得到的聚集体。母粒是指在塑料加工成型过程中，为了操作上的方便，将所需要的各种助剂、填料与少量载体树脂先进行混合混炼，经过挤出机等设备计量、混合、熔融、挤出、切粒等加工过程制得的颗粒料，称为母粒。母粒由载体树脂、各种填料和各种助剂组成的。母粒中助剂的限度或填料的含量比实际塑料制品中的需要量要高数倍至十几倍。在成型加工过程中，必须根据母粒中有关组分的含量和实际制品中需要加入的量，调节母粒与基体树脂的配比。母粒通常可以分为普通填充母粒(简称填充母粒)和功能性母粒，如色母粒、防雾滴母粒等。

石墨烯内部碳原子的排列方式与石墨单原子层一样以sp2杂化轨道成键，并有如下的特点:碳原子有4个价电子，其中3个电子生成sp键，即每个碳原子都贡献一个位于pz轨道上的未成键电子，近邻原子的pz轨道与平面成垂直方向可形成π键，新形成的π键呈半填满状态。研究证实，石墨烯中碳原子的配位数为3，每两个相邻碳原子间的键长为1.42×10米，键与键之间的夹角为120°。除了σ键与其他碳原子链接成六角环的蜂窝式层状结构外，每个碳原子的垂直于层平面的pz轨道可以形成贯穿全层的多原子的大π键(与苯环类似)，因而具有优良的导电和光学性能。

申请号为201710442564的中国专利公开了一种具有抗静电性的石墨烯母粒及其制备方法和应用。该发明有效的增强的了石墨烯的抗静电性能，但是该发明的石墨烯母粒稳定性差，且导电性能还有待提高。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种改性石墨烯母粒及其制备方法，该方法制备得到的改性石墨烯母粒具有稳定性好，且导电性能优良等优点。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种改性石墨烯母粒，包括以下质量份组分：改性石墨烯25-32份、导电石墨17-18份、纳米硅9-15份、树脂11-15份、硬脂酸钙7-8份、三氧化二铝粉末14-15份、壳聚糖8-12份、固化促进剂12-13份、抗菌剂3-6份、分散剂1-3份、防霉杀菌剂0.05-1.5份；其中，所述改性石墨烯的表面接枝有酰胺基团。

作为本发明的优选方案，所述改性石墨烯母粒，包括以下质量份组分：改性石墨烯29份、导电石墨17份、纳米硅13份、树脂12份、硬脂酸钙7份、三氧化二铝粉末14份、壳聚糖9份、固化促进剂12份、抗菌剂6份、分散剂2份、防霉杀菌剂1份；其中，所述改性石墨烯的表面接枝有酰胺基团。

作为本发明的优选方案，所述三氧化二铝粉末为纳米粉末，所述纳米粉末的粒径为100-500nm。

作为本发明的优选方案，所述纳米硅的粒径小于5nm。

一种改性石墨烯母粒的制备方法，包括以下步骤：第一步，称取原料；第二步，将三氧化二铝粉末和甲壳素混合均匀并超声处理，超声处理后研磨处理30-60min，得到混合物A；第三步，将混合物A、改性石墨烯、导电石墨、纳米硅、树脂和硬脂酸钙混合均匀并加入分散机，分散处理3-4小时，加入固化促进剂、抗菌剂、分散剂和防霉杀菌剂；继续分散处理1-1.5小时，后经过双螺旋杆挤出机挤出造粒，得到改性石墨烯母粒。