[发明专利]一种石墨烯/聚丙烯复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及复合材料技术领域，具体涉及一种石墨烯/聚丙烯复合材料及其制备方法，包括如下重量份的原料：马来酸酐接枝氟碳树脂4‑8份、N，N‑二甲基甲酰胺1‑5份、改性石墨烯1‑5份、高碳烷烃0.01‑1.0份、聚丙烯20‑30份、抗氧剂0.1‑3.0份、引发剂0.1‑1.0份、溶剂10‑20份和填料1‑5份。本发明中通过聚丙烯包覆改性石墨烯可有效避免改性石墨烯在聚丙烯基体中团聚，同时采用的改性石墨烯与聚合物基体具有很好的相容性，可以实现低含量石墨烯以二维片状形态均匀分散在聚丙烯基体中，改性石墨烯在基体中形成导电网络，可以有效降低材料表面电阻，并且无析出缺点，从而获得了性能优异的复合材料。

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，具体涉及一种石墨烯/聚丙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

汽车内饰件的首选材料是聚丙烯，在满足基本力学、尺寸、装配等要求前提下，还需满足抗析出发粘要求，某些部件如仪表板、门板和仪表板中控等部件还需具备抗静电能力。聚丙烯含有共价键结合，分子链难于产生游离电荷，因此具有非常高的表面电阻和体积电阻，属于绝缘体范畴即抗静电能力非常差。但传统聚丙烯母粒并不具备功能性，随着社会发展，传统聚丙烯已不能满足人们对功能性纺织品的需求，而石墨烯聚丙烯母粒具有良好的抗菌性、远红外、抗紫外等功能，且原味聚合石墨烯聚丙烯功能性为永久性的，不会随着洗涤次数增加功能性减弱情况，扩展了传统聚丙烯的应用范围，提高产品附加值，很好的满足了人们对健康、环保的功能性纺织品的需求。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种石墨烯/聚丙烯复合材料，通过聚丙烯包覆改性石墨烯可有效避免改性石墨烯在聚丙烯基体中团聚，同时采用的改性石墨烯与聚合物基体具有很好的相容性，可以实现低含量石墨烯以二维片状形态均匀分散在聚丙烯基体中，改性石墨烯在基体中形成导电网络，可以有效降低材料表面电阻，并且无析出缺点，从而获得了性能优异的复合材料。

本发明的目的在于提供一种石墨烯/聚丙烯复合材料的制备方法，该制备方法操作简单，控制方便，生产效率高，生产成本低。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种石墨烯/聚丙烯复合材料，包括如下重量份的原料：

所述高碳烷烃为济南佳星化工有限公司生产的烷烃200#溶剂油。

本发明中通过聚丙烯包覆改性石墨烯可有效避免改性石墨烯在聚丙烯基体中团聚，同时采用的改性石墨烯与聚合物基体具有很好的相容性，可以实现低含量石墨烯以二维片状形态均匀分散在聚丙烯基体中，改性石墨烯在基体中形成导电网络，可以有效降低材料表面电阻，并且无析出缺点，从而获得了性能优异的复合材料。而其中所采用的马来酸酐接枝氟碳树脂具有很好的相界面结合能力，在改性石墨烯与聚丙烯聚合的过程中，可以改善聚丙烯表面的极性，提高改性石墨烯与聚丙烯的结合率，使石墨烯/聚丙烯复合材料可以有效降低材料表面电阻，以及提升复合材料的机械强度；N，N-二甲基甲酰胺为非质子型极性溶剂，可以协同高碳烷烃对聚丙烯以及上述原料中的各物质均有良好的溶解能力，使上述各原料之间具有很好的相容性，便于的改性石墨烯与聚合物基体的聚合得到表面电阻低的石墨烯/聚丙烯复合材料；而通过改性后的石墨烯呈均匀分散状态并与复合材料具有强的界面结合力，特别适合于聚丙烯体系，对聚合反应动力学和传热过程无影响，可以综合提高聚丙烯性能，能显著提高改性石墨烯与聚合物基体相容性，使改性石墨烯以二维片状形态均匀分散在聚丙烯基体中，从而获得了性能优异的复合材料。

优选的，每份所述改性石墨烯包括如下重量份的原料：

优选的，所述包括如下重量份的原料：通过如下步骤制得：

S1、按照重量份，将鳞片石墨加入二甲苯中超声1-3h，得到鳞片石墨分散液，备用；