[发明专利]一种石墨烯-碳纤维丙纶复合材料母粒的制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯-碳纤维丙纶复合材料母粒的制备方法，其特征在于：

1)将石墨烯、表面活性剂与有机溶剂混合，得到改性石墨烯分散液；

2)将改性石墨烯分散液、有机溶剂、烷基铝化合物溶液、硅烷偶联剂、催化剂置于高压聚合釜中，并在丙烯的氛围下进行反应得到石墨烯一聚丙烯复合材料；

3)将石墨烯-聚丙烯复合材料、碳纤维、抗氧剂混合，经双螺杆挤出机挤出、造粒即得石墨烯-碳纤维丙纶复合材料母粒。

2.根据权利要求1所述的一种石墨烯-碳纤维丙纶复合材料母粒的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中，先将高压聚合釜抽真空，再充入丙烯气体至常压状态，然后依次加入有机溶剂、烷基铝化合物溶液、硅烷偶联剂、催化剂、改性石墨烯分散液进行反应；

优选的，在40-80℃下将高压聚合釜抽真空；

优选的，加入有机溶剂、烷基铝化合物溶液、硅烷偶联剂、催化剂、改性石墨烯分散液后，再继续充入丙烯气体至高压聚合釜内压力升高至0.2～0.8Mpa，进行反应。

3.根据权利要求1或2所述的一种石墨烯-碳纤维丙纶复合材料母粒的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中，烷基铝化合物溶液中的溶质烷基铝化合物包括三乙基铝、三异丁基铝、三正丁基铝中的一种或多种，溶剂包括正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷、正癸烷中的一种或多种；

优选的，所述烷基铝化合物溶液的浓度为1～3mol/L；

优选的，所述烷基铝化合物溶液的添加量为0.1～50mmol/kg丙烯。

4.根据权利要求1-3任一所述的一种石墨烯-碳纤维丙纶复合材料母粒的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中，硅烷偶联剂包括甲氧基硅烷、氨基硅烷、乙烯基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷中的一种或多种；

优选的，所述硅烷偶联剂的添加量为0.1～3mmol/g催化剂；

优选的，所述催化剂包括Ziegler-Natta催化剂、茂金属催化剂中的一种或两种；

优选的，所述Ziegler-Natta催化剂选自MgCl₂/TiCl₄、TiCl₄/BuMgCl、TiCl₄/AlEt₃、SiO₂/TiCl₄、Avant Z-N催化剂、SHAC 330催化剂、RCE02P聚丙烯催化剂、LYNX2000系列催化剂中的一种或多种；

所述茂金属催化剂选自APE1S茂金属催化剂、PMP-01载体型茂金属聚丙烯催化剂、桥联二茂锆类催化剂、桥连二芴基茂锆类催化剂、桥连单芴基单环戊二烯基茂锆金属化合物催化剂、CGC催化剂、Avant M系列催化剂中的一种或多种。

5.根据权利要求1-4任一所述的一种石墨烯-碳纤维丙纶复合材料母粒的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中，石墨烯为粉末状，片径小于200um；

优选的，所述石墨烯选自纯石墨烯、氧化石墨烯、还原氧化石墨烯、有机改性石墨烯中的一种或多种。

6.根据权利要求1-5任一所述的一种石墨烯一碳纤维丙纶复合材料母粒的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中，有机溶剂选自正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷、正癸烷中的一种或多种。

7.根据权利要求1-6任一所述的一种石墨烯-碳纤维丙纶复合材料母粒的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中，石墨烯与表面活性剂的质量比为1：0.05～1.5。

8.根据权利要求1-7任一所述的一种石墨烯-碳纤维丙纶复合材料母粒的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中，改性石墨烯分散液中石墨烯的质量百分比浓度为5～50％。