[发明专利]石墨烯原位改性环氧SBS树脂及其制备方法

说明书

本发明涉及高分子技术领域，尤其涉及一种石墨烯原位改性环氧SBS树脂及其制备方法。石墨烯原位改性环氧SBS树脂的原材料包括石墨烯和环氧SBS树脂，石墨烯为氨基功能化石墨烯；环氧SBS树脂为在一定条件下由SBS树脂环氧化而得，为热塑性弹性体聚苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物。对氧化石墨烯进行氨基化改性，在其表面引入伯氨基，通过与环氧SBS树脂上的环氧基之间的反应，达到石墨烯原位改性环氧SBS树脂的目的。这样使得石墨烯与SBS两者之间形成稳定的共价键，利用石墨烯类材料良好的物理机械性能来达到对环氧SBS分子链的增强作用，进而表现出良好的力学性能。

技术领域

本发明涉及一种SBS树脂，尤其涉及一种石墨烯原位改性环氧SBS树脂及其制备方法。

背景技术

石墨烯因具有高强度、高导热、高导电以及化学稳定性等优势，成为近几年研究与应用的热门材料。由于石墨烯是一种高度规整的二维碳结构材料，其表面不含有活性官能团，表现化学惰性；而氧化石墨烯是由石墨氧化剥离而得的，在保持石墨烯优异性能的同时，表面连接着多种活性含氧官能团，如羟基、羧基、环氧基等，这些官能团可以提供反应活性位点，从而使氧化石墨烯具有较强的化学活性，为制备功能性石墨烯提供可能。

SBS拥有众多优异性能，有在胶黏剂、塑料改性、沥青改性、防水材料、制鞋领域具有十分广泛的应用。但其自身也存在一些缺陷，如SBS的耐老化性能较差，对光、热、氧的作用敏感，尤其在紫外光照射下，会发生黄变、交联等影响其加工使用，这主要是SBS树脂结构中存在大量的碳碳不饱和双键引起的。

CN 104448868 A公开了一种基于氧化石墨烯的SBS改性沥青及其制备方法，在SBS改性沥青中加入氧化石墨烯粉体，获得良好的高温稳定性、高温抗车辙性、低温抗裂性、抗疲劳性和水稳定性，但存在氧化石墨烯粉体在基体中难以均匀分散，二次团聚现象。

鉴于此，如何在提高环氧SBS热稳定性的同时，改善石墨烯的分散状况，保留SBS原有的优势，是科研人员努力的方向。

发明内容

本发明旨在解决上述缺陷，提供一种石墨烯原位改性环氧SBS树脂及其制备方法。

为了克服背景技术中存在的缺陷，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：石墨烯原位改性环氧SBS树脂的原材料包括石墨烯和环氧SBS树脂，

所述石墨烯为氨基功能化石墨烯，氨基功能化石墨烯由氧化石墨烯改性而得；

所述环氧SBS树脂为在一定条件下由SBS树脂环氧化而得，为热塑性弹性体聚苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，分子量为3-6万，苯乙烯质量含量为15-35％。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述环氧SBS树脂的环氧基的质量分数为3-25％。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述石墨烯质量占环氧SBS树脂质量的0.01-10％。

石墨烯原位改性环氧SBS树脂的制备方法，该制备方法包括：

第一步，氨基功能化石墨烯的制备：

将氧化石墨烯粉体超声分散在一定体积的良性溶剂中；

将按质量比为1：0.1～10的二胺类化合物缓慢加至氧化石墨烯分散液中，于温度为40～150℃下回流反应，反应时间为2-48h，得到黑色分散液；

用无水乙醇充分洗涤得到的黑色分散液后，真空干燥并粉碎，得到氨基功能化石墨烯粉体；第二步，石墨烯原位改性环氧SBS树脂的制备：

将环氧SBS树脂溶解于良性溶剂，将氨基功能化石墨烯加入到溶液中，超声分散均匀后，于温度为40～120℃下回流反应，反应时间为2-48h，得到黑色有一定粘度液体；

黑色有一定粘度液体在乙醇中沉降，脱除多余溶剂得到石墨烯原位改性环氧SBS树脂。