[发明专利]一种工业化制备含石墨烯的可发性聚苯乙烯粒子的方法

摘要

本发明涉及一种工业化制备含石墨烯的可发性聚苯乙烯粒子（EPS）的方法。通过先将石墨烯分散在苯乙烯的预聚体中，在反应体系不同温度状态下加入前述预聚体，解决了石墨烯与苯乙烯单体相容性不好，在EPS悬浮聚合过程中易团聚，从而导致反应周期长、反应成功率低、工艺操作复杂等不适合大规模工业化生产的问题。本发明的制备方法已成功通过大试（5000L反应釜），其制备的石墨烯EPS粒子石墨烯分散性好，工艺简单，操作方便，成功率高，对环境友好，适合大规模工业化生产。

主权项

1.一种工业化制备含石墨烯的可发性聚苯乙烯粒子的方法，其特征在于：包括以下步骤：石墨烯分散在苯乙烯预聚体中：按苯乙烯单体质量的百分比计，下同，依次向500L反应釜中加入去离子水100～200%，表面活性剂0.01～0.1‰、复合分散剂0.1～1%、苯乙烯单体100%、石墨烯5～15%，复合引发剂0.1～1%，持续搅拌，并升温至50～90℃反应一段时间，苯乙烯的转化率为30～60%；含石墨烯可发性聚苯乙烯粒子的合成：a、依次向高压反应釜中加入去离子水100～450%、表面活性剂0.01～0.1‰、无机主分散剂0.1～1%、无机辅助分散剂0.1～1%，机械搅拌转速为20～100转/分，预分散10～20分钟；b、向反应釜中投加复合引发剂0.2～2%、毛细孔调节剂0.05～0.2%和苯乙烯单体100%，持续搅拌使溶解；然后升温至40～70℃，加入上述含石墨烯的苯乙烯预聚体；再升温至85～95℃，引发单体聚合1～6小时，随着悬浮聚合反应的进行，单体粘度变大，石墨烯被固定在单体小液珠的内部，补加无机主分散剂0.1～5%；c、关闭反应釜上其他加料口，从发泡剂加料口加入戊烷7～10%，1.0～1.5小时升温至125～130℃，聚合反应3～5小时后冷却至30～50℃出料；d、将制备得到的粒子进行洗涤、干燥、筛分和涂膜得到含石墨烯的EPS粒子。