[发明专利]聚乙烯-石墨烯复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种聚乙烯-石墨烯复合材料，其特征在于，以重量份计，所述复合材料包括95份～99份的聚乙烯和0.1份～5份的石墨烯，其中所述石墨烯的碳含量大于99.5wt％，氧含量小于0.5wt％，杂质含量小于0.5wt％；所述石墨烯为片径尺寸为100nm～300nm的片层石墨烯，层数为1～10层；所述石墨烯的拉曼光谱中，位于1340cm^-1附近的D峰强度与位于1580cm^-1附近的G峰强度的比值小于0.5，且位于2700cm^-1附近的2D峰强度与位于1580cm^-1附近的G峰强度的比值大于0.75。

2.根据权利要求1所述的聚乙烯-石墨烯复合材料，其特征在于，所述石墨烯的比表面积大于250m²·g^-1。

3.根据权利要求1所述的聚乙烯-石墨烯复合材料，其特征在于，所述聚乙烯为高密度聚乙烯。

4.根据权利要求1所述的聚乙烯-石墨烯复合材料，其特征在于，所述石墨烯通过微波等离子体化学气相沉积法、电弧放电法或者射频法制备。

5.根据权利要求1所述的聚乙烯-石墨烯复合材料，其特征在于，所述石墨烯可连续放量制备，包括步骤如下：

S1，向微波等离子体化学气相沉积系统中通入惰性气体以产生等离子体；

S2，向微波等离子体化学气相沉积系统中通入碳源进行石墨烯的气相生长；S3，停止通入所述碳源，并通入刻蚀剂刻蚀所述微波等离子体化学气相沉积系统中残留的石墨烯；以及

S4，重复步骤S1-S3，以实现石墨烯的连续放量制备。

6.根据权利要求5所述的聚乙烯-石墨烯复合材料，其特征在于，所述惰性气体选自氩气、氪气和氙气中的一种或多种；所述碳源选自烃、醇、醚、酮和酚中的一种或多种。

7.一种权利要求1～6中任一项所述的聚乙烯-石墨烯复合材料的制备方法，包括：将所述石墨烯与所述聚乙烯熔融共混后，挤出成型得所述聚乙烯-石墨烯复合材料。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，螺杆挤出温度为160℃～220℃，螺杆转速为30rpm～80rpm，循环时间为10min～30min。