The invention discloses a method for preparing functionalized graphene polyethylene composite film, which belongs to the technical field of polymer composites. The preparation of graphene oxide by Hummers method, and then use the L amino acid of graphene oxide was reduced by G ODA, can effectively improve the dispersibility in organic solvent in graphene, and enhance its adhesive force with polyethylene; then according to graft copolymerization with polar monomers and polymers to prepare functionalized principle the use of polymer, polyethylene grafted maleic anhydride, not only improve the adhesion on the surface of polyethylene, but also improves the compatibility with inorganic filler and polymer materials; and then provides a simple preparation, easy control and uniform dispersion method for the preparation of functionalized graphene polyethylene composite film, composite film resistor material preparation the low conductivity is more than 500s/cm, the tensile strength of 30MPa, and effectively improve the film toughness, impact resistance, machinability and thermal performance.
【技术实现步骤摘要】
一种功能化石墨烯-聚乙烯复合薄膜的制备方法
本专利技术属于聚合物复合材料制备
,具体涉及一种功能化石墨烯-聚乙烯复合薄膜的制备方法。
技术介绍
聚乙烯是一种热塑性树脂,其结构简单,具有良好的热封性、耐冲击性、一定的透明性和阻隔性,被广泛应用于复合包装。随着社会的不断发展,人们对聚乙烯薄膜的应用需求越来越大,范围越来越广,所以单纯的聚乙烯薄膜已经远远不能满足社会发展的需要。目前,对聚乙烯薄膜进行改性可以通过在聚合物中添加填料来达到目的,但常规的普通填料改性效果不明显,而且无机填料与聚合物间的亲和性比较差,因此,提高聚乙烯与无机填料的相容性成为研究重点。石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜,只有一个碳原子厚度的二维材料。石墨烯具有优异的电性能、机械性能和热性能等,热导率可达50000W·m-1·K-1,在电子器件、气体传感器、复合材料、薄膜材料等领域获得广泛应用,石墨烯的强度是已测材料中最高的,达到130GPa,少量的石墨烯就能明显增强高分子材料的力学性能(J.R.Pottsetal.Graphene-basedpolymernanocomposites石墨烯基聚合物复合材料[J].Polymer52(2011)5-25)。因此,将其作为纳米填料组分加入聚合物中,可以有效改善聚合物的电、机械和热性能等。然而,石墨烯的表面呈惰性状态,与其他介质之间的相互作用弱,且石墨烯片层之间具有较强的范德华力,导致其亲水、亲油性差,这使得在聚乙烯基体中的分散性差且容易团聚,因而不能很好地与聚合物基体复合,这大大限制了石墨烯-聚乙烯复合材料的 ...
【技术保护点】
一种功能化石墨烯‑聚乙烯复合薄膜的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:(1)功能化氧化石墨烯的制备以石墨为前驱体,采用Hummers法制备出氧化石墨烯,将氧化石墨烯分散在去离子水中,在常温下通过超声震荡搅拌,进行剥离和溶解,得到浓度为1.8‑2.2mg·ml
【技术特征摘要】
1.一种功能化石墨烯-聚乙烯复合薄膜的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:(1)功能化氧化石墨烯的制备以石墨为前驱体,采用Hummers法制备出氧化石墨烯,将氧化石墨烯分散在去离子水中,在常温下通过超声震荡搅拌,进行剥离和溶解,得到浓度为1.8-2.2mg·ml-1的氧化石墨烯-水分散液;将所得的氧化石墨烯-水分散液与浓度为9.8-10.2mg·mL-1的十八胺/乙醇溶液混合,氧化石墨烯与十八胺发生反应生成氨基化氧化石墨烯,得到混合溶液,然后将该混合溶液加热回流,得到功能化氧化石墨烯溶液;(2)功能化石墨烯的制备将L型氨基酸加入到步骤(1)得到的功能化氧化石墨烯溶液中,搅拌还原,得到改性混合溶液;然后将得到的改性混合溶液过滤,过滤得到的粉末在无水乙醇中搅拌冲洗,再过滤,去除其物理吸附的十八胺;最后,将过滤后的产物置于烘箱中烘干至恒重,得到G-ODA,即功能化石墨烯;(3)聚乙烯接枝马来酸酐将聚乙烯、马来酸酐、过氧化二异丙苯和分散剂,在混炼机中混合,即得到混合物料,然后倒入自动给料机的料斗中,计量输送至反应式挤出机,上述混合物料在机筒中经混合、接枝反应、排除未反应单体、压缩、均化过程后,挤条,再经冷却、切粒,得PE—g—MA,即马来酸酐接枝改性的聚乙烯;(4)功能化石墨烯-聚乙烯复合薄膜的制备将步骤(2)制备的G-ODA分散于二甲苯或甲苯中,常温下超声震荡搅拌,形成均匀分散溶液,然后加热回流,加入步骤(3)制备的PE-g-MA,其中G-ODA与PE-g-MA摩尔质量比为1∶1,待完全溶解后继续反应3-3.5h,随后抽滤,所得产物在烘箱中烘干至恒重,得到母料;随后将母料与聚乙烯粒料混合均匀后,加入到吹膜机料斗中,采用母料–熔融共混法制备得到G-ODA的质量分数...
【专利技术属性】
技术研发人员:陶宇,徐鹰,邓子辉,郭明静,甘国民,
申请(专利权)人:常州大学,常州高创塑业有限公司,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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