[发明专利]一种聚氯乙烯-石墨烯复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种聚氯乙烯-石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，采用石墨粉与苯基二甲酸酯类增塑剂经球磨制得苯基二甲酸酯类修饰石墨烯，将所得苯基二甲酸酯类修饰石墨烯和聚氯乙烯树脂配合助剂进行混炼加工，制得母料，将所得母料塑化均匀后经热压成型，制得聚氯乙烯-石墨烯复合材料。

2.根据权利要求1所述的聚氯乙烯-石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

1)将石墨粉与苯基二甲酸酯类增塑剂混合后球磨均匀，得到苯基二甲酸酯类修饰石墨烯；

2)将聚氯乙烯树脂、苯基二甲酸酯类修饰石墨烯、苯基二甲酸酯类增塑剂、热稳定剂、润滑剂、增容剂和加工助剂混合均匀，得到粉料混合物；将所得粉料经混炼加工制得母料；

3)将所得母料塑化均匀后经热压成型，制得聚氯乙烯-石墨烯复合材料。

3.根据权利要求2所述的聚氯乙烯-石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，步骤1)中，石墨粉与邻苯二甲酸酯类增塑剂的质量比为1:3～1:5。

4.根据权利要求2所述的聚氯乙烯-石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，步骤1)中，球磨的转速为300～800rpm/min，球磨的时间为10～20h。

5.根据权利要求2所述的聚氯乙烯-石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，步骤2)中，聚氯乙烯树脂、苯基二甲酸酯类修饰石墨烯、苯基二甲酸酯类增塑剂、热稳定剂、润滑剂、增容剂和加工助剂的质量份数比为100:(0.5～5):(20～40):(1～5):(0.5～3):(1～5):(0.5～3)。

6.根据权利要求2所述的聚氯乙烯-石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述苯基二甲酸酯类增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二异癸酯、邻苯二甲酸二异辛酯或对苯二甲酸二辛酯；

所述热稳定剂为三盐基硫酸铅、二盐基亚磷酸铅、复合铅盐稳定剂、硬脂酸铬、硬脂酸钡、硬脂酸钙、马来酸盐或硫醇盐中的一种或几种；

所述润滑剂为石蜡、油酸、聚乙烯蜡、硬脂酸锌、硬脂酸甘油酯、硬脂酸铅或微晶蜡中的一种或几种；

所述增容剂为：氯化氯乙烯、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物或丁基橡胶；

所述加工助剂为：甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸酯共聚物、甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯共聚物或丙烯腈/苯乙烯共聚物。

7.根据权利要求2所述的聚氯乙烯-石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，步骤2)中，混炼加工在转矩流变仪中进行，混炼加工的工艺参数如下：温度为145～185℃，转速为60～100rpm/min，时间为3～8min；

步骤3)中，塑化在开炼机中进行，塑化的工艺参数如下：塑炼机前辊温度：150～190℃，后辊温度为：150～190℃，塑化时间为15～45min；

步骤3)中，热压成型在平板硫化仪中进行，热压成型的工艺参数如下：温度为160～200℃，压力10～30MPa，时间为10～25min。

8.采用权利要求1～7任意一项所述的制备方法制得的聚氯乙烯-石墨烯复合材料。

9.根据权利要求8所述的聚氯乙烯-石墨烯复合材料，其特征在于，其表面电阻率能够达到3.8×10⁷Ω/sq。

10.权利要求8所述的聚氯乙烯-石墨烯复合材料用于制备电磁屏蔽复合材料的应用。