[发明专利]一种原位聚合改性石墨烯聚丙烯母粒及其制备方法

说明书

本发明公开了一种原位聚合改性石墨烯聚丙烯母粒及其制备方法，该母粒的原料按质量百分比计包含：丙烯单体90％～95％，氧化石墨烯0.1％～9％，改性剂0.1％～5％，催化剂0.1％～1％。本发明还提供了该纤维的制备方法，包含：步骤1，按比例称取各原料；步骤2，制备改性氧化石墨烯浆料；步骤3，制备改性氧化石墨烯粉体；步骤4，制备丙烯/改性氧化石墨烯混合材料；步骤5，通过聚合反应，得到原位聚合石墨烯聚丙烯母粒。本发明提供的原位聚合改性石墨烯聚丙烯母粒及其制备方法，制备的复合母粒具有抗菌、远红外、抗紫外特点，且原位聚合改性石墨烯聚丙烯母粒中石墨烯分散均匀，不易脱落，功能性具有持久性。

技术领域

本发明涉及一种石墨烯聚丙烯母粒及其制备方法，具体地，涉及一种原位聚合改性石墨烯聚丙烯母粒及其制备方法。

背景技术

石墨烯是一种有碳原子按六边形排列而成的二维材料，氧化石墨烯在石墨烯的表层具有羧基，环氧基，羟基等含有基团修饰。由于氧化石墨烯制备工艺较简单，原材料成本低廉，同时在实际操作时氧化石墨烯与石墨烯相比更不易团聚，因此可广泛应用于大规模工业生产中。

聚丙烯母粒是一种成本低，性能好，用途极为广泛的化学母粒，但传统聚丙烯母粒并不具备功能性，随着社会发展，传统聚丙烯已不能满足人们对功能性纺织品的需求，而石墨烯聚丙烯母粒具有良好的抗菌性、远红外、抗紫外等功能，且原味聚合石墨烯聚丙烯功能性为永久性的，不会随着洗涤次数增加功能性减弱情况，扩展了传统聚丙烯的应用范围，提高产品附加值，很好的满足了人们对健康、环保的功能性纺织品的需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种石墨烯聚丙烯母粒及其制备方法，制备具有抗菌、防螨、抗紫外、远红外等功能的改性石墨烯聚丙烯母粒，提升聚丙烯附加值，扩展聚丙烯母粒的使用范围。

为了达到上述目的，本发明提供了一种原位聚合改性石墨烯聚丙烯母粒，其中所述的母粒，其原料按质量百分比计包含：丙烯单体90％～95％，氧化石墨烯0.1％～9％，改性剂0.1％～5％，催化剂0.1％～1％。

上述的原位聚合改性石墨烯聚丙烯母粒，其中，所述的改性剂包含聚乙烯醇、羟丙基纤维素、聚乙二醇、木质素磺酸钠、聚乙烯吡络烷酮、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、脱氧胆酸钠、氨基硅氧烷、十八胺、硅烷偶联剂中的任意一种或多种。

上述的原位聚合改性石墨烯聚丙烯母粒，其中，所述的催化剂包含茂金属催化剂或Z-N催化剂中的任意一种。

上述的原位聚合改性石墨烯聚丙烯母粒，其中，所述的氧化石墨烯是采用机械剥离法、化学气相沉积法、氧化还原法中的任意一种方法制备的氧化石墨烯。

本发明还提供了上述的原位聚合改性石墨烯聚丙烯母粒的制备方法，其中，所述的方法包含：步骤1，按比例称取各原料；步骤2，制备改性氧化石墨烯浆料；步骤3，制备改性氧化石墨烯粉体；步骤4，制备丙烯/改性氧化石墨烯混合材料；步骤5，通过聚合反应，得到原位聚合石墨烯聚丙烯母粒。

上述的原位聚合改性石墨烯聚丙烯母粒的制备方法，其中，所述的步骤2中，将氧化石墨烯粉体及改性剂加入到去离子水中，搅拌0.5～1h，将温度升至50～80℃后，超声分散处理10～20min，制备改性氧化石墨烯浆料。

上述的原位聚合改性石墨烯聚丙烯母粒的制备方法，其中，所述的改性氧化石墨烯浆料中氧化石墨烯的浓度为1～5mg/ml。

上述的原位聚合改性石墨烯聚丙烯母粒的制备方法，其中，所述的步骤3中，将所得的改性氧化石墨烯浆料冷冻干燥，得到改性氧化石墨烯粉体，再将所得的粉体送入容器中密闭，抽真空，然后充氮气保护待用。

上述的原位聚合改性石墨烯聚丙烯母粒的制备方法，其中，所述的步骤4中，取制备好的改性氧化石墨烯粉体，按比例加入粉末状的丙烯单体，搅拌均匀。