[发明专利]基于少层石墨烯的改性塑料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种基于少层石墨烯的改性塑料及其制备方法。改性塑料包括：1000份塑料、3‑8份聚二甲基硅氧烷、5‑35份少层石墨烯粉末、5‑25份N‑(2‑氨乙基)‑3‑氨丙基三甲氧基硅烷、25‑70份甲醇、和4‑8份软化水。本发明制备出的PP改性塑料样品，注塑成电风扇外壳作老化对比测试，验证到新材料能有效利用外壳传导散热，1小时测试能降低内部结构温升10％；制备出的改性PE塑料，成型为不同产品后能有效增加其抑菌特性。

技术领域

本发明涉及石墨烯应用技术领域，特别涉及一种基于少层石墨烯的改性塑料及其制备方法。

背景技术

PP塑料(聚丙烯)有着很好的耐冲击性、绝缘性和机械性，其熔点高和耐低温，因此能在消费产品及工业产品上被广泛使用。尤其是它的高介电系数与高击穿电压，非常适合用来制作受热的电器绝缘制品和电器外壳或配件。但由于其导热系数比较低，当应用于发热的产品外壳时，往往因为产品不能有效通过传导散热，而令到产品内部结构温升过高。市面上的家用电器比如电风扇，一般以PP塑料作为外壳材料以达到绝缘与隔离目的，但内部温升过高会导致电源工作环境变差，以至能源能效降低甚至影响产品有效工作寿命。

PE塑料(聚乙烯)无臭、无毒，具有优良的耐低温性能与稳定的化学特性，它于常温下不溶于一般溶剂，能耐大多数酸碱侵蚀。而且PE制品加工简单，可用吹塑、挤出、注射成型等方法加工成型被用作不同包装材料。当中以LDPE(低密度聚乙烯)的应用最为广泛，LDPE较一般PE有更高的抗张强度、较好的抗穿刺和抗撕裂性能，主要用作薄膜产品与包装材料等。

随着人类生活水平提高，对食品包装除了要求简便易用外，包装材质本身是否对食品有抑菌保鲜作用同样重要，这直接影响到食品的保存周期。

发明内容

本发明提供了一种基于少层石墨烯的改性塑料及其制备方法，以解决至少一个上述技术问题。

为解决上述问题，作为本发明的一个方面，提供了一种基于少层石墨烯的改性塑料，包括：1000份塑料、3-8份聚二甲基硅氧烷、5-35份少层石墨烯粉末、5-25份N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷、25-70份甲醇、和4-8份软化水。

优选地，所述塑料为聚丙烯，其中，少层石墨烯粉末为5-20份，N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷为5-13份，甲醇为25-40份。

优选地，所述塑料为聚乙烯，其中，少层石墨烯粉末为25-35份，N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷为10-25份，甲醇为45-70份。

本发明还提供了一种用于上述的改性塑料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，塑料母料加入滚桶式塑料混色机的料斗中，将成分为聚二甲基硅氧烷的扩散油加入混合均匀至塑料母料表面平均沾上；

步骤2，再加入少层石墨烯粉末以混合至塑料母料表面平均沾上，混色机定时开关设置须少于2分钟，以免过长时间混合挤压改变石墨烯粉层数结构；

步骤3，预热水冷拉条切粒系统，挤出机机头与炮筒各区设定温度范围约160-250℃，喂料速率/螺杆转速(Q/N值)需视乎实际挤出质量调整为1-5pph/rpm；

步骤4，将上述处理过的塑料母料加入喂料机料斗，通过水冷拉条切粒系统加热熔融、加压挤出、条状料冷却成型再切粒输出半成品粒料；

步骤5，准备偶联剂溶液，将N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷：甲醇：软化水按比例2：7：1混合调配，充分搅拌半小时；

步骤6，预处理半成品粒料，将步骤4之粒料放入塑料高速搅拌机，并将步骤5上述偶联剂溶液直接喷洒在填料上，以480转/分钟转速搅拌20-30分钟，再以100℃烘干2小时；