一种防水卷材专用石墨烯母料及制备方法技术

本发明专利技术提供了一种防水卷材专用石墨烯母料及制备方法，涉及复合材料领域。包括以下步骤：将石墨粉、硝酸钠、高氯酸钾投入浓硫酸溶液中，将混合物反复洗涤至中性，并加热干燥，即得混合石墨烯粉末；将混合石墨烯粉末加入到混合酸溶液中，将混合物反复洗涤至中性，即得酸化石墨烯粉末；将所得酸化石墨烯粉末投入到硅烷溶液中搅拌，并干燥处理，调节pH值为7，即得石墨烯溶液；将所得石墨烯溶液干燥后与石蜡、硬脂酸、填充油、抗紫外剂、抗氧剂通过挤出机造粒，即得防水卷材专用石墨烯母料。本发明专利技术主要解决传统工艺中石墨烯分散效果不佳的缺点，将该石墨烯母料在制备防水卷材中使用，可以显著提高防水卷材的耐高温性。

【技术实现步骤摘要】
一种防水卷材专用石墨烯母料及制备方法
本专利技术涉及复合材料领域，尤其涉及一种防水卷材专用石墨烯母料及制备方法。
技术介绍
防水卷材是建筑施工中常用的材料，主要用于建筑屋面、地下工程等的防水施工，对抵御雨水、地下水的渗漏起着至关重要的作用。石墨烯是一种由碳原子紧密堆积而成的二维晶体材料，因其具有独特的结构，优异的力学、化学及热学等性能成为许多人研究的热点。但是传统的防水卷材在耐高温性方面则不够理想，遇到高温时，防水卷材的强度会大大降低。石墨烯用于防水卷材的制备，可以使防水卷材在高温情况下依旧保持良好的使用性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种防水卷材专用石墨烯母料及制备方法，以解决上述技术问题。本专利技术为解决上述技术问题，采用以下技术方案来实现：一种防水卷材专用石墨烯母料及制备方法，其特征在于，包括以下步骤：A、按重量份计，将10-15份石墨粉、5-10份硝酸钠、20-25份高氯酸钾投入浓硫酸溶液中，并搅拌均匀，搅拌时间为5-10分钟，将混合物用离心机离心、沉淀后用去离子水反复洗涤至中性，并用微波加热干燥，即得混合石墨烯粉末；B、将所得混合石墨烯粉末置于乙醇蒸汽中5-8分钟，取出后进行冻干处理，即得改性石墨烯粉末；C、将改性石墨烯粉末加入到混合酸溶液中，并在超声振动辅助下进行均匀搅拌，搅拌时间为3-6分钟，将混合物用离心机离心、沉淀，并用去离子水反复洗涤至中性，即得酸化石墨烯粉末；D、将所得酸化石墨烯粉末投入到硅烷溶液中搅拌5-10分钟，并放入红外真空烘箱中进行干燥处理，取出后用氢氧化钠溶液调节pH值为7，即得石墨烯溶液；E、将所得石墨烯溶液干燥后与0.2-0.3份石蜡、0.2-0.3份硬脂酸、0.5-1份填充油、0.5-1份抗紫外剂、0.5-1份抗氧剂加入到高速开炼机中，在70-80℃温度下共混，共混时间为20-25分钟，共混后通过挤出机造粒，即得防水卷材专用石墨烯母料。石墨烯极易分散于乙醇中，通过乙醇蒸汽可以过滤掉石墨烯的杂质，从而增加石墨烯的纯度，并且使石墨烯分散效果更佳。优选地，所述的步骤C中混合酸的组成为：98％的浓硫酸、65％的浓硝酸、37％的浓盐酸按照体积比3:2:2混合。优选地，所述的步骤B中进行冻干处理所使用的介质为液氮。优选地，所述的步骤B中，混合石墨烯粉与乙醇蒸汽的混合在高压加热炉中进行。高压处理通过促进石墨烯分散于乙醇中，从而进一步提升石墨烯的分散效果。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供了一种防水卷材专用石墨烯母料及制备方法，主要解决传统工艺中石墨烯分散效果不佳的缺点，将该石墨烯母料在制备防水卷材中使用，可以显著提高防水卷材的耐高温性。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术，但下述实施例仅仅为本专利技术的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本专利技术的保护范围。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。实施例1按重量份计，将10份石墨粉、5份硝酸钠、20份高氯酸钾投入浓硫酸溶液中，并搅拌均匀，搅拌时间为5分钟，将混合物用离心机离心、沉淀后用去离子水反复洗涤至中性，并用微波加热干燥，即得混合石墨烯粉末；将所得混合石墨烯粉末置于乙醇蒸汽中5分钟，混合石墨烯粉与乙醇蒸汽的混合在高压加热炉中进行，取出后使用液氮进行冻干处理，即得改性石墨烯粉末；将改性石墨烯粉末加入到混合酸溶液中，混合酸的组成为：98％的浓硫酸、65％的浓硝酸、37％的浓盐酸按照体积比3:2:2混合；并在超声振动辅助下进行均匀搅拌，搅拌时间为3分钟，将混合物用离心机离心、沉淀，并用去离子水反复洗涤至中性，即得酸化石墨烯粉末；将所得酸化石墨烯粉末投入到硅烷溶液中搅拌5分钟，并放入红外真空烘箱中进行干燥处理，取出后用氢氧化钠溶液调节pH值为7，即得石墨烯溶液；将所得石墨烯溶液干燥后与0.2份石蜡、0.2份硬脂酸、0.5份填充油、0.5份抗紫外剂、0.5份抗氧剂加入到高速开炼机中，在70℃温度下共混，共混时间为20分钟，共混后通过挤出机造粒，即得防水卷材专用石墨烯母料。实施例2按重量份计，将15份石墨粉、10份硝酸钠、25份高氯酸钾投入浓硫酸溶液中，并搅拌均匀，搅拌时间为10分钟，将混合物用离心机离心、沉淀后用去离子水反复洗涤至中性，并用微波加热干燥，即得混合石墨烯粉末；将所得混合石墨烯粉末置于乙醇蒸汽中8分钟，取出后使用液氮进行冻干处理，即得改性石墨烯粉末；将改性石墨烯粉末加入到混合酸溶液中，混合酸的组成为：98％的浓硫酸、65％的浓硝酸、37％的浓盐酸按照体积比3:2:2混合；并在超声振动辅助下进行均匀搅拌，搅拌时间为6分钟，将混合物用离心机离心、沉淀，并用去离子水反复洗涤至中性，即得酸化石墨烯粉末；将所得酸化石墨烯粉末投入到硅烷溶液中搅拌10分钟，并放入红外真空烘箱中进行干燥处理，取出后用氢氧化钠溶液调节pH值为7，即得石墨烯溶液；将所得石墨烯溶液干燥后与0.3份石蜡、0.3份硬脂酸、1份填充油、1份抗紫外剂、1份抗氧剂加入到高速开炼机中，在80℃温度下共混，共混时间为25分钟，共混后通过挤出机造粒，即得防水卷材专用石墨烯母料。实施例3按重量份计，将12份石墨粉、8份硝酸钠、20份高氯酸钾投入浓硫酸溶液中，并搅拌均匀，搅拌时间为8分钟，将混合物用离心机离心、沉淀后用去离子水反复洗涤至中性，并用微波加热干燥，即得混合石墨烯粉末；将混合石墨烯粉末加入到混合酸溶液中，混合酸的组成为：98％的浓硫酸、65％的浓硝酸、37％的浓盐酸按照体积比3:2:2混合；并在超声振动辅助下进行均匀搅拌，搅拌时间为5分钟，将混合物用离心机离心、沉淀，并用去离子水反复洗涤至中性，即得酸化石墨烯粉末；将所得酸化石墨烯粉末投入到硅烷溶液中搅拌7分钟，并放入红外真空烘箱中进行干燥处理，取出后用氢氧化钠溶液调节pH值为7，即得石墨烯溶液；将所得石墨烯溶液干燥后与0.2份石蜡、0.2份硬脂酸、1份填充油、0.5-1份抗紫外剂、1份抗氧剂加入到高速开炼机中，在80℃温度下共混，共混时间为20分钟，共混后通过挤出机造粒，即得防水卷材专用石墨烯母料。取由实施例1-3所制备的石墨烯母料各15份，分别与40份酚醛树脂、25份增塑剂、1份热稳定剂、10份轻质碳酸钙、3份热塑性聚氨酯混合，并通过常规制作工艺经过搅拌、混炼、挤出成型后制成防水卷材。并对成品防水卷材进行检测，结果如下表：表1表2由上表可以看出本专利技术制备的石墨烯母料的添加，可使制作的防水卷材在高温时依旧具有较高强度。以上显示和描述了本专利技术的基本原理、主要特征和本专利技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本专利技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本专利技术的优选例，并不用来限制本专利技术，在不脱离本专利技术精神和范围的前提下，本专利技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本专利技术范围内。本专利技术要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防水卷材专用石墨烯母料及制备方法，其特征在于，包括以下步骤：A、按重量份计，将10‑15份石墨粉、5‑10份硝酸钠、20‑25份高氯酸钾投入浓硫酸溶液中，并搅拌均匀，搅拌时间为5‑10分钟，将混合物用离心机离心、沉淀后用去离子水反复洗涤至中性，并用微波加热干燥，即得混合石墨烯粉末；B、将所得混合石墨烯粉末置于乙醇蒸汽中5‑8分钟，取出后进行冻干处理，即得改性石墨烯粉末；C、将改性石墨烯粉末加入到混合酸溶液中，并在超声振动辅助下进行均匀搅拌，搅拌时间为3‑6分钟，将混合物用离心机离心、沉淀，并用去离子水反复洗涤至中性，即得酸化石墨烯粉末；D、将所得酸化石墨烯粉末投入到硅烷溶液中搅拌5‑10分钟，并放入红外真空烘箱中进行干燥处理，取出后用氢氧化钠溶液调节pH值为7，即得石墨烯溶液；E、将所得石墨烯溶液干燥后与0.2‑0.3份石蜡、0.2‑0.3份硬脂酸、0.5‑1份填充油、0.5‑1份抗紫外剂、0.5‑1份抗氧剂加入到高速开炼机中，在70‑80℃温度下共混，共混时间为20‑25分钟，共混后通过挤出机造粒，即得防水卷材专用石墨烯母料。

【技术特征摘要】
1.一种防水卷材专用石墨烯母料及制备方法，其特征在于，包括以下步骤：A、按重量份计，将10-15份石墨粉、5-10份硝酸钠、20-25份高氯酸钾投入浓硫酸溶液中，并搅拌均匀，搅拌时间为5-10分钟，将混合物用离心机离心、沉淀后用去离子水反复洗涤至中性，并用微波加热干燥，即得混合石墨烯粉末；B、将所得混合石墨烯粉末置于乙醇蒸汽中5-8分钟，取出后进行冻干处理，即得改性石墨烯粉末；C、将改性石墨烯粉末加入到混合酸溶液中，并在超声振动辅助下进行均匀搅拌，搅拌时间为3-6分钟，将混合物用离心机离心、沉淀，并用去离子水反复洗涤至中性，即得酸化石墨烯粉末；D、将所得酸化石墨烯粉末投入到硅烷溶液中搅拌5-10分钟，并放入红外真空烘箱中进行干燥处理，取出后用氢氧化钠溶液调节pH值为7，即得石墨烯溶液...

【专利技术属性】
技术研发人员：武全福，
申请(专利权)人：合肥华福土工合成材料有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34