The invention discloses a graphene foamed polystyrene composite material and its preparation method. By adding pre-mixed foaming agent and graphene oxide microspheres into polystyrene, the mixture is uniform. After the first step of low temperature foaming, holes are formed in the polystyrene, and graphene oxide microspheres are distributed in the holes. After the second step of foaming, the foaming agent is further decomposed to make the holes. The porous graphene oxide microspheres were expanded and reduced, and filled with holes gradually. Finally, the foamed polystyrene filled with porous graphene was obtained. Graphene fills in polystyrene holes to support and absorb energy. It greatly enhances the strength and elasticity of foamed materials. It also has some properties such as sound absorption, wave absorption, electromagnetic shielding and so on. Differentiated foamed materials are obtained. This method is simple and easy to operate. The addition of graphene oxide has no effect on the original preparation process. It can give new functions to the material besides improving the basic properties of the material. It has broad application prospects.
【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯-发泡聚苯乙烯复合材料及其制备方法
本专利技术属于复合材料领域,尤其涉及一种石墨烯-发泡聚苯乙烯复合材料及其制备方法。
技术介绍
聚苯乙烯是氯乙烯单体在过氧化物、偶氮化合物等引发剂或在光、热作用下按自由基聚合反应机理聚合而成的聚合物。聚苯乙烯是无定型结构的白色粉末,支化度小,相对密度为1.4左右,玻璃化温度为77-90℃,170℃左右开始分解,对光、热的稳定性较差,在100℃以上或经长时间阳光暴晒,就会分解产生氯化氢,并进一步自动催化分解,引起变色,其物理机械性能也迅速下降,在实际应用中必须加入稳定剂提高对光、热的稳定性。聚苯乙烯是世界上产量最大的通用塑料,广泛应用于建筑材料、工业制品、日用品、地板革、地板砖、人造革、管材、电线电缆、包装膜、瓶、发泡材料、密封材料、纤维等方面。石墨烯是一种具有单原子层厚度的二维碳材料,具有低密度、极高的力学强度、热导率和电导率和优良的耐腐蚀性,并且与高分子材料的亲和性好,可作为高分子材料的增强体使用。在极低的添加量下(低于1%)就能显著提升材料的各项性能指标,具有广阔的市场前景。本专利技术利用氧化石墨烯微球的热不稳定性,将氧化石墨烯微球和发泡剂预先共混,再加入聚苯乙烯和其它助剂的混合体系中。在第一段发泡时,发泡剂先分解出气体在聚苯乙烯中形成孔洞,而氧化石墨烯微球则留在这些孔洞中。在温度进一步提升后,一方面发泡剂完全分解,促使孔洞生长扩大,另一方面氧化石墨烯片表面的含氧集团分解,使得氧化石墨烯微球发生体积膨胀,从而逐渐填充进聚苯乙烯的孔洞中,形成支撑网络结构。最终使得复合材料的力学性能显著提升,并且由于石墨烯的存在 ...
【技术保护点】
1.一种石墨烯‑发泡聚苯乙烯的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)通过雾化干燥法将单层氧化石墨烯分散液干燥,得到氧化石墨烯微球,其碳氧比为3~6。(2)将步骤(1)得到的1~10质量份氧化石墨烯微球与2~4质量份发泡剂混合均匀。(3)将100质量份聚苯乙烯和0.2~0.6份硬脂酸,0.3~1份过氧化二异丙苯,0.6~1份氧化锌加入密炼机中进行密炼,温度为85~100℃。(4)将步骤(3)的产物与步骤(2)的产物一起加入密炼机,在100~110℃密炼。(5)将步骤(4)得到的产物加入模具,在120~135℃下发泡3~10分钟,升温至136~170℃发泡5~25分钟。
【技术特征摘要】
1.一种石墨烯-发泡聚苯乙烯的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)通过雾化干燥法将单层氧化石墨烯分散液干燥,得到氧化石墨烯微球,其碳氧比为3~6。(2)将步骤(1)得到的1~10质量份氧化石墨烯微球与2~4质量份发泡剂混合均匀。(3)将100质量份聚苯乙烯和0.2~0.6份硬脂酸,0.3~1份过氧化二异丙苯,0.6~1份氧化锌加入密炼机中进行密炼,温度为85~100℃。(4)将步骤(3)的产物与步骤(2)的产物一起加入密炼机,在100~110℃密炼。(5)将步骤(4)得到...
【专利技术属性】
技术研发人员:高超,江腾腾,陈琛,孙海燕,
申请(专利权)人:杭州高烯科技有限公司,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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