[发明专利]一种石墨烯基阻隔复合材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种石墨烯基纳米阻隔复合材料，是以二维纳米材料石墨烯片为增强剂，通过化学交联均匀分散在聚烯烃聚合物材料中，形成具有优良阻隔和力学性能的复合材料。其制备方法包括：一，用偶联剂对氧化石墨烯的表面进行功能化修饰，使其表面接枝上活性官能团，然后再将修饰之后的氧化石墨烯还原成石墨烯。二，将经修饰的石墨烯均匀分散到聚烯烃溶液中，在引发剂的作用下交联键合得到纳米复合材料。本发明原料成本低廉易得、操作容易、工艺简单、重现性好，石墨烯能够在聚烯烃中很好分散，制得的石墨烯基纳米复合材料不仅对极性和非极性溶剂都具有优异的阻隔性能，而且其拉伸强度和断裂韧性得到明显改善。

主权项

一种石墨烯基阻隔复合材料的制备方法，其特征在于具体步骤如下：①石墨烯的功能化修饰：首先将氧化石墨烯分散在去离子水中超声分散，超声分散的时间为10分钟～2小时，超声频率为20～100赫兹；然后在磁力搅拌下，加入偶联剂反应1～10小时，搅拌速度为100～3000转/每分钟，反应温度为20～120℃；接着加入还原剂，反应1～10小时；最后抽滤，产物用去离子水反复洗涤，在烘箱中20～120℃干燥5～20小时，即得功能化修饰的石墨烯；②石墨烯基阻隔复合材料的制备：首先在溶剂中加入聚烯烃，机械搅拌0.5～5小时，使其完全溶解，搅拌速度为100～3000转/每分钟；然后加入聚烯烃用量的0.1wt％～10wt％的功能化修饰的石墨烯和0.01wt％～1wt％的引发剂，在50～120℃，继续搅拌1～10小时；接着抽滤，产品在烘箱中60～150℃干燥10～30小时；最后用平板硫化机压制成片，即得石墨烯基纳米阻隔复合材料。