[发明专利]一种石墨烯改性的尼龙复合树脂及其粉末的制备方法与应用

摘要

本发明涉及高分子材料领域，为解决目前尼龙12粉末强度不高、成本太高以及不导电的问题，本发明提出了一种石墨烯改性的尼龙复合树脂及其粉末的制备方法与在3D打印中的应用，利用氧化石墨烯与尼龙具有较好的相容性，先将氧化石墨烯与内酰胺混合经阴离子开环聚合得到内酰胺/氧化石墨烯复合树脂切片，之后在高压釜中经溶剂溶解，沉淀成为粉末，制备的尼龙复合树脂具有力学性能好、收缩率低、尺寸稳定性好、成本低、导电导热性好等优点，便于普及和推广。

主权项

1.一种石墨烯改性的尼龙复合树脂及其粉末的制备方法，其特征在于，所述的制备方法为以下步骤：（1）将氧化石墨烯溶于去离子水与无水乙醇的混合液中，搅拌1～3h，再将偶联剂在搅拌下滴入后在70～100℃下反应8～24h，过滤得到产物，再分别用无水乙醇和去离子水洗涤若干次，将糊状物置于60～110℃的干燥箱中烘干，得到改性氧化石墨烯；（2）将步骤（1）得到的改性氧化石墨烯与内酰胺单体混合，在温度为121～135℃下搅拌1~3h；之后将上述混合单体置于反应釜中，并升温至120～140℃加入催化剂，抽真空除水10～30min后，加入活化剂并搅拌，在170～185℃下聚合，保温20～60min后得到氧化石墨烯改性的尼龙复合树脂；（3）在步骤（2）中的反应釜中通入高纯氮气，并升温至230～260℃使之熔融，在出料口出料后冷却切粒，得到氧化石墨烯改性的尼龙复合树脂切片；（4）将步骤（3）得到的切片，置于高压反应釜中，加入溶剂及还原剂，密封后加热至温度60~180℃，并不断搅拌2‑6h后逐步冷却至室温，将混合溶液倒出，过滤，洗涤，干燥，分级，即得到石墨烯改性的尼龙复合树脂粉末，其中，石墨烯改性的尼龙复合树脂切片与溶剂的质量比为1: 5~1:100，高压反应釜的压力在0.2‑1.0MPa。