[发明专利]一种高强度的石墨烯增韧改性聚苯乙烯材料及其制法

权利要求书

1.一种高强度的石墨烯增韧改性聚苯乙烯材料，其特征在于：所述高强度的石墨烯增韧改性聚苯乙烯材料制备方法包括以下步骤：

(1)向乙醇溶剂中加入羟基化石墨烯，置于超声处理仪中超声分散均匀后加入三乙醇胺、3-氨丙基三乙氧基硅烷，加热至40-80℃，搅拌反应6-12h，过滤、洗涤并干燥，制备得到氨基功能化石墨烯；

(2)在氮气氛围中，向甲苯溶剂中加入氨基功能化石墨烯，超声分散均匀后，滴加吡啶和2-溴异丁酰溴，在冰水浴中搅拌反应1-3h，再升温至20-30℃，反应10-20h，离心分离、洗涤并干燥，制备得到溴酰胺功能化石墨烯；

(3)在氮气氛围中，向蒸馏水溶剂中加入溴酰胺功能化石墨烯，超声分散均匀后加入苯乙烯、活化剂五甲基二亚乙基三胺、催化剂CuBr和助催化剂CuBr₂，在-30℃至-10℃进行冷冻处理，然后置于真空干燥箱中在20-40℃下解冻，重复冷冻-解冻过程2-4次，在氮气氛围中，加热至50-70℃下，搅拌反应2-6h，离心洗涤并干燥，固体产物通过双辊塑炼机开炼混合，再通过单螺杆挤出机挤料，制备得到高强度的石墨烯增韧改性聚苯乙烯材料。

2.根据权利要求1所述的一种高强度的石墨烯增韧改性聚苯乙烯材料，其特征在于：所述步骤(1)中的羟基化石墨烯、三乙醇胺和3-氨丙基三乙氧基硅烷的质量比为100:1-3:20-50。

3.根据权利要求1所述的一种高强度的石墨烯增韧改性聚苯乙烯材料，其特征在于：所述步骤(1)中的超声处理仪包括超声装置，超声装置下方设置有超声探头，超声处理仪内壁固定连接有齿轮杆，齿轮杆活动连接有转动齿轮，转动齿轮活动连接有移动杆，移动杆固定连接有夹板，夹板活动连接有反应瓶。

4.根据权利要求1所述的一种高强度的石墨烯增韧改性聚苯乙烯材料，其特征在于：所述步骤(2)中的氨基功能化石墨烯、吡啶和2-溴异丁酰溴的质量比为100:600-1200:40-80。

5.根据权利要求1所述的一种高强度的石墨烯增韧改性聚苯乙烯材料，其特征在于：所述步骤(3)中的溴酰胺功能化石墨烯、苯乙烯、五甲基二亚乙基三胺、CuBr和CuBr₂的质量比为0.2-1:100:4-6:0.6-1:10-20。