[发明专利]一种石墨烯抗冲击保险杠及其制备方法

说明书

本发明公开了一种石墨烯抗冲击保险杠及其制备方法，该保险杠的原料按质量百分比计包含：塑料切片60％～90％，石墨烯0.1％～15％，改性剂0.1％～1％，高强抗冲击涂料5％～30％。本发明还公开了该石墨烯抗冲击保险杠的制备方法，该方法包含：步骤1，按比例称取各原料；步骤2，制备石墨烯塑料混合粉体；步骤3，制备改性石墨烯塑料母粒；步骤4，制备保险杠坯；步骤5，制备石墨烯高强抗冲击汽车保险杠。本发明提供的石墨烯抗冲击保险杠及其制备方法，制备的保险杠具有增强、抗冲击特点，并在保险杠外侧喷涂高强抗冲击涂料，能够大幅提升汽车保险杠抗冲击性能，更好保护乘车人生命财产安全。

技术领域

本发明涉及一种复合材料保险杠及其制备方法，具体地，涉及一种石墨烯抗冲击保险杠及其制备方法。

背景技术

石墨烯是从石墨中剥离出来的单层碳原子材料，由碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构，它是人类已知的厚度最薄、质地最坚硬、导电性最好的材料。石墨烯具有优异的力学、光学和电学性质，结构非常稳定，迄今为止研究者尚未发现石墨烯中有碳原子缺失的情况，碳原子之间的链接非常柔韧，比钻石还坚硬，强度比世界上最好的钢铁还要高上100倍，如果用石墨烯制成包装袋，它将能承受大约两吨重的物品，几乎完全透明，却极为致密，不透水、不透气，即使原子尺寸最小的氦气也无法通过，导电性能好，石墨烯中电子的运动速度达到了光速的1/300，导电性超过了任何传统的导电材料，化学性质类似石墨表面，可以吸附和脱附各种原子和分子，还有抵御强酸强碱的能力。同时石墨烯还具有优异的抗菌功能，应用在净水PP熔喷棉保险杠中，可有效避免细菌滋生，防止二次污染。

发明内容

本发明的目的是提供一种复合材料保险杠及其制备方法，该保险杠具有增强、抗冲击特点，并在保险杠外侧喷涂高强抗冲击涂料，大幅提升保险杠的抗冲击性能。

为了达到上述目的，本发明提供了一种石墨烯抗冲击保险杠，其中，所述的保险杠的原料按质量百分比计包含：塑料切片60％～90％，石墨烯0.1％～15％，改性剂0.1％～1％，高强抗冲击涂料5％～30％。

上述的石墨烯抗冲击保险杠，其中，所述的石墨烯是通过机械剥离法、液相剥离法、化学气相沉积法、氧化还原法中的任意一种方法制备而成。

上述的石墨烯抗冲击保险杠，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。

上述的石墨烯抗冲击保险杠，其中，所述的高强抗冲击涂料由异氰酸酯和端氨基聚醚以任意比例混合构成。

上述的石墨烯抗冲击保险杠，其中，所述的塑料切片包含聚丙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚氨酯系列、二甲氨基系列、合成橡胶系列中的任意一种或多种。

本发明还提供了上述的石墨烯抗冲击保险杠的制备方法，其中，所述的方法包含：步骤1，按比例称取各原料；步骤2，制备石墨烯塑料混合粉体；步骤3，制备改性石墨烯塑料母粒；步骤4，制备保险杠坯；步骤5，制备石墨烯高强抗冲击汽车保险杠。

上述的石墨烯抗冲击保险杠的制备方法，其中，所述的步骤2中，将塑料切片与石墨烯分别进行干燥处理，干燥后二者含水量控制在50ppm以下，然后将塑料切片进行研磨，研磨得到塑料切片粉体，粉体目数＞100目，再将石墨烯粉体和改性剂加入到塑料切片粉体中并放入高速混合机内混合搅拌，混合搅拌转速为3000～10000转/min，搅拌时间为10～30min，得到石墨烯塑料混合粉体。

上述的石墨烯抗冲击保险杠的制备方法，其中，所述的步骤3中，将步骤2所得的石墨烯塑料混合粉体，加入到双螺杆挤出机中挤出造粒，双螺杆挤出机一区到六区的温度分别控制在210-225℃，220-230℃，225-235℃，230-240℃，225-235℃，220-230℃，得到改性石墨烯塑料母粒。