[发明专利]一种石墨烯/SEBS热塑性弹性体的制备方法及其应用

说明书

本发明涉及一种石墨烯/SEBS热塑性弹性体的制备方法及其应用，属于复合材料的制备及成人用品技术领域。首先用溶胀溶解法制备出石墨烯/SBS三嵌段共聚物复合材料，之后进一步将其氢化处理得到氢化的石墨烯/SEBS热塑性弹性体，实现一种半原位合成的复合方法。与现有技术相比，本发明制备的石墨烯/SEBS热塑性弹性体既具有优异的拉伸性能、耐老化性能、抗腐蚀，又独有抗菌、远红外性能；在成人用品领域具有极大的应用空间和产品价值。

技术领域

本发明涉及一种石墨烯/SEBS热塑性弹性体的制备方法及其应用，属于复合材料的制备及成人用品技术领域。

背景技术

SEBS是以聚苯乙烯为末端段，以聚丁二烯加氢得到的乙烯-丁烯共聚物为中间弹性嵌段的线性三嵌共聚物。SEBS不含不饱和双键，因此具有良好的稳定性和耐老化性。

石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，它几乎是完全透明的，只吸收2.3％的光，导热系数高达5300W/m·k，并且石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料，具有高化学反应活性，高填充性的特点，独特的物理抗菌性能和发射远红外线的功能。

因此，制备出力学性能良好，耐老化、物理抗菌、发射远红外线，适用范围较广的SEBS复合材料以及在成人用品行业发展的一个重要方向。

发明内容

本发明的目的在于提供一种石墨烯/SEBS热塑性弹性体的制备方法及其应用，制备出的石墨烯/SEBS热塑性弹性体具有优良的力学性能、耐老化性、耐高温性以及抗菌性、发射远红外性能，应用于成人用品领域，提高其使用寿命、并富有独特的抗菌远红外功能。

为了达到上述效果，本发明的技术方案是：

一种石墨烯/SEBS热塑性弹性体的制备方法，石墨烯/SEBS复合热塑性弹性体采用半原位聚合-氢化法制备，其制备方法如下：

步骤1：石墨烯/SBS三嵌段共聚物复合材料的制备

首先将苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物用醇类、酮类、酯类混合溶剂，以质量比1:3～10进行溶胀溶解；然后将石墨烯分批加入到溶胀的体系中，进行充分的搅拌4～8小时；然后静置6～8小时，倒出上清液，得到复合均匀的石墨烯/SBS三嵌段共聚物复合材料；倒出的上清液进行减压蒸馏，蒸发冷凝的溶液保留做溶剂回用，蒸馏后的残留胶体与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物混合后回用；

步骤2：石墨烯/SEBS热塑性弹性体的制备

在耐压氢化反应器中，加入上述石墨烯/SBS三嵌段共聚物复合材料100～1000g，并加入环己烷10～25kg、四氢呋喃40～70g溶剂混合均匀，并使其处于氮气环境中；常温下，将双(环戊二烯基)二氯化钛0.01～0.05mmol、三异丁基铝0.1～0.5mmol，分批溶入5～20mL的环己烷中均匀混合，之后将其混合液加入耐压氢化反应器中；注入氢气压力为10～90kg/cm²，升高温度至10～80℃，开始氢化反应，反应时间1～10h；将上述聚合物进行水冷沉淀、减压干燥后，得到石墨烯/SEBS热塑性弹性体。

所述的石墨烯/SEBS热塑性弹性体的制备方法，石墨烯为改性单层石墨烯或非改性单层石墨烯，尺寸在10～100nm；石墨烯与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物的质量比为1:100～1000，石墨烯分2～4批加入。

所述的石墨烯/SEBS热塑性弹性体的制备方法，步骤1中，醇类为乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇中的一种或两种混合，酮类为丙酮、丁酮中的一种，酯类为乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲酸丁酯中的一种或两种混合。

所述的石墨烯/SEBS热塑性弹性体的制备方法，步骤1中，按重量份数计，醇类、酮类、酯类混合溶剂的配比为：醇类100～200份，酮类100～200份，酯类200～400份。