[发明专利]一种改性石墨烯塑料及制备方法

说明书

本发明公开了一种改性石墨烯塑料及制备方法，所述改性石墨烯塑料包括以下重量份的原料支撑：塑料基材40‑60份、石墨烯10‑12份、分散剂8‑15份、改性剂2‑4份、表面活性剂5‑8份、热稳定剂1‑3份。本发明的有益效果是：该改性石墨烯塑料及制备方法，通过石墨烯与塑料基材的配合，其制备的过程中添加有石墨烯、分散剂、改性剂、表面活性剂、热稳定剂，使制备的改性石墨烯塑料的化学性质稳定，且具有优良的稳定性，并优良的保留了石墨烯的性能，使制备的改性石墨烯塑料也具有其优良的导电性能、导热性能和力学性能。将石墨烯材料加入有机溶剂中，在初始阶段加入0.5‑1.5克/升所述的分散剂，能有效防止这类沉淀的发生，可以使石墨烯塑料能很好的分层。

技术领域

本发明涉石墨烯塑料技术领域，尤其涉及一种改性石墨烯塑料及制备方法。

背景技术

随着石墨烯的快速发展，其所具有的导电和导热性能成为大家研究和关注的热点，但是，石墨烯纳米片层之间存在着强烈的分子间作用力，导致石墨烯片层容易团聚，难以在树脂中分散，这就会大幅度降低石墨烯填料对树脂的增韧增强作用，因此如何提高石墨烯在树脂中的稳定性和更高效的制备石墨烯塑料的工艺成为现阶段的难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种改性石墨烯塑料及制备方法，该改性石墨烯塑料及制备方法，通过石墨烯与塑料基材的配合，其制备的过程中添加有石墨烯、分散剂、改性剂、表面活性剂、热稳定剂，使制备的改性石墨烯塑料的化学性质稳定，且具有优良的稳定性，并优良的保留了石墨烯的性能。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种改性石墨烯塑料及制备方法，所述改性石墨烯塑料包括以下重量份的原料支撑：塑料基材40-60份、石墨烯10-12份、分散剂8-15份、改性剂2-4份、表面活性剂5-8份、热稳定剂1-3份。

进一步的，所述改性石墨烯塑料包括以下重量份的原料制成：塑料基材50份、石墨烯10份、分散剂10份、改性剂3份、表面活性剂6份、热稳定剂2份。

进一步的，所述塑料基材包括PP塑料、PVA塑料、PVE塑料或PE塑料中的任一中，并经过挤料机挤出成条后切割成颗粒，所述石墨烯为烷基化石墨烯、氨基化石墨烯或氧化石墨烯中的一种或多种混合。

进一步的，所述分散剂为改性的聚丙烯酸类物质50-80份、有机磷酸盐10-30份、醇胺类物质10-20份。

进一步的，所述的聚丙烯酸类物质为：水解聚马来酸酐HPMA、聚丙烯酸PAA、聚羟基丙烯酸、马来酸丙烯酸共聚物、聚丙烯酰胺中的一种。

进一步的，所述的有机磷酸盐为：乙二胺四甲叉磷酸钠EDTMPS、二乙烯三胺五甲叉磷酸盐DETPMPS、胺三甲叉磷酸盐中的一种。

进一步的，所述的醇胺类物质为：单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺中的一种。

一种改性石墨烯塑料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将石墨烯材料加入有机溶剂中，并加入表面活性剂，在向混合溶液内加入NaOH溶液调节混合溶液的pH至9.0-10.0，并依次加入改性剂、分散剂、热稳定剂，并在80℃-100℃温度下油浴搅拌100-120h，抽滤、清洗、低温烘干，得到改性石墨烯；

S2：将塑料基材加热至280℃-320℃，得到熔融状态下的塑料基材；

S3：将S1中得到的改性石墨烯加入到S2中熔融状态下的塑料基材内，并加入偶联剂混合搅拌，得到搅拌后的混合物，将混合物搅拌加热至300℃-350℃，保温30-40分钟；

S4：将保温后的混合物置于高速混合机内混合后，送入双螺杆挤出机内挤出造粒，即得到改性石墨烯塑料，其转速为1000-3000转/分钟。