[发明专利]一种高性能石墨烯/尼龙6合金及其制备方法

权利要求书

1.一种高性能石墨烯/尼龙6合金的制备方法，其特征在于，所述高性能石墨烯/尼龙6合金包括石墨烯/尼龙6母粒、尼龙6弹性体、高分子材料、增容剂、抗氧化剂，且所述各成分的质量比为：（60~70）:（5~10）:（10~15）:（5~8）:（0.5~1），其中石墨烯/尼龙6母粒是将氧化石墨烯与己内酰胺单体原位聚合后再与纯尼龙6经熔融共混挤出得到，石墨烯/尼龙6母粒中氧化石墨烯的含量为0.045%~2.5%；所述高性能石墨烯/尼龙6合金的具体制备过程如下：

（1）将氧化石墨烯溶液与己内酰胺粉体混合均匀后，经减压蒸馏去除多余水分，得均匀混合液；

（2）将步骤（1）制得的混合液转入聚合反应釜中，搅拌，控制搅拌转速为50~200r/min，升温至240~280℃，0.2~2MPa下保压2~3h，然后抽真空至2000~8000Pa，真空环境中反应2~3h，反应结束后保温1~1.5h，放出物料并进行冷却；

（3）将步骤（2）冷却的物料在沸水中萃取，排除体系内未反应完全的己内酰胺，烘干后挤出造粒得石墨烯/尼龙6树脂；

（4）将步骤（3）制得的石墨烯/尼龙6树脂与尼龙6按照配比称量好后，通过高速搅拌机混合均匀后使用双螺杆挤出机挤出造粒、烘干得石墨烯/尼龙6母粒；

（5）将步骤（4）制得的石墨烯/尼龙6母粒以及尼龙6弹性体、高分子材料、增容剂、抗氧化剂按照比例置于高速搅拌机中混合均匀，然后通过双螺杆挤出机造粒、烘干得高性能石墨烯/尼龙6合金；

所述尼龙6弹性体为尼龙6与聚醚嵌段聚合的热塑性弹性体，所述高分子材料为三元乙丙橡胶，增容剂为马来酸酐接枝三元乙丙橡胶。

2.根据权利要求1所述的高性能石墨烯/尼龙6合金的制备方法，其特征在于，所述抗氧化剂选自抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂1076、Irganox B900、抗氧剂3114、抗氧剂1098、抗氧剂245中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的高性能石墨烯/尼龙6合金的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述氧化石墨烯溶液的浓度为1~2%，氧化石墨烯溶液与己内酰胺粉体的质量比为3:20~9:2；所述的减压蒸馏压力为-0.04~0.09MPa。

4.根据权利要求1所述的高性能石墨烯/尼龙6合金的制备方法，其特征在于，步骤（3）中石墨烯/尼龙6树脂中氧化石墨烯的含量为0.5~5%，萃取除水时间为12~24小时。

5.根据权利要求1所述的高性能石墨烯/尼龙6合金的制备方法，其特征在于，步骤（4）中所述石墨烯/尼龙6树脂与尼龙6的质量比为1:1~10；高速搅拌机的转速为350~600r/min，双螺杆挤出机的温度为200~240℃，烘干时间为5~10h。

6.根据权利要求1所述的高性能石墨烯/尼龙6合金的制备方法，其特征在于，步骤（5）中高速搅拌机的转速为350~600r/min，双螺杆挤出机的温度为190~250℃，烘干时间为5~10h。