[发明专利]一种石墨烯/玄武岩纤维增强复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯/玄武岩纤维增强复合材料，其特征在于，包括：石墨烯分散体、硅烷化玄武岩纤维和热塑性树脂。

2.根据权利要求1所述的石墨烯/玄武岩纤维增强复合材料，其特征在于，所述石墨烯分散体为利用石墨烯分散剂和水进行分散处理的石墨烯质量百分比为4％的糊状石墨烯浆料；其中，

所述石墨烯分散剂与所述石墨烯的重量比为(1～6)：(1～6)；和/或，

所述石墨烯分散剂为硅烷偶联剂和十二烷基硫酸钠中的一种或两种。

3.根据权利要求1所述的石墨烯/玄武岩纤维增强复合材料，其特征在于，所述硅烷化玄武岩纤维为利用硅烷偶联剂水溶液进行表面处理的玄武岩纤维；所述硅烷偶联剂水溶液的质量百分比为0.5％～2％。

4.根据权利要求1所述的石墨烯/玄武岩纤维增强复合材料，其特征在于，所述热塑性树脂为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯和丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物中的一种或多种；或，

所述热塑性树脂为分子量为20万～60万的聚乙烯、分子量为3000～5000的聚丙烯、分子量为5万～11万的聚氯乙烯、分子量为18万～22万的聚苯乙烯和分子量为15万～30万的丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的石墨烯/玄武岩纤维增强复合材料，其特征在于，所述石墨烯/玄武岩纤维增强复合材料还包括：改性填料、增韧剂、相容剂和流动改性剂；其中，所述改性填料包括表面活性的二氧化硅和/或表面活性处理的碳酸钙；和/或，

所述增韧剂为具有核壳结构的丙烯酸酯类共聚物；所述具有核壳结构的丙烯酸酯类共聚物是以有机硅氧烷-丙烯酸酯复合橡胶相为核，以甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物为壳；和/或，

所述相容剂为马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物；和/或，

所述流动改性剂为N,N’-乙撑双硬酯酰胺、硬脂酸丁酯、油酰胺和微晶石蜡中的一种或多种。

6.根据权利要求1-5任一项所述的石墨烯/玄武岩纤维增强复合材料，其特征在于，以重量份数计，所述石墨烯/玄武岩纤维增强复合材料包括：1份～6份的石墨烯、1份～6份的石墨烯分散剂、10份～25份的硅烷化玄武岩纤维、45份～75份的热塑性树脂、4份～8份的改性填料、6份～12份的增韧剂、2份～5份的相容剂、0.1份～1份的流动改性剂；或，

以重量份数计，所述石墨烯/玄武岩纤维增强复合材料包括：2份～5份的石墨烯、2份～5份的石墨烯分散剂、15份～20份的硅烷化玄武岩纤维、50份～65份的热塑性树脂、5份～8份的改性填料、8份～10份的增韧剂、3份～5份的相容剂、0.1份～1份的流动改性剂。

7.一种权利要求1-6任一项所述的石墨烯/玄武岩纤维增强复合材料的制备方法，其特征在于，包括：

至少将石墨烯分散体和热塑性树脂混合均匀，得到混合物；

利用强制喂料方式将混合物加入挤出机的主喂料口中，利用侧喂料方式将硅烷化玄武岩纤维加入挤出机的侧喂料口中，获得石墨烯/玄武岩纤维增强复合材料。

8.根据权利要求7所述的石墨烯/玄武岩纤维增强复合材料的制备方法，其特征在于，所述至少将石墨烯分散体和热塑性树脂混合均匀，得到混合物前，所述制备方法还包括：

将热塑性树脂进行干燥处理；所述干燥温度为80℃～100℃，干燥时间为4小时～6小时；和/或，

利用行星式球磨机将石墨烯与石墨烯分散剂均匀分散到水中，获得石墨烯分散体。

9.根据权利要求7所述的石墨烯/玄武岩纤维增强复合材料的制备方法，其特征在于，所述至少将石墨烯分散体和热塑性树脂混合均匀，得到混合物包括：

将石墨烯分散体、热塑性树脂、改性填料、增韧剂、相容剂和流动改性剂在1000r/min～1500r/min速度下搅拌1分钟～3分钟，再在500r/min～1000r/min速度下搅拌1分钟～3分钟，得到混合物。

10.根据权利要求7所述的石墨烯/玄武岩纤维增强复合材料的制备方法，其特征在于，所述挤出机的加热温度为170℃～210℃，机头挤出温度为180℃～200℃；

所述挤出机的主机螺杆转速为200r/min～300r/min，加料转速为20r/min～30r/min。