白石墨烯改性聚苯醚复合材料及其制备方法技术

一种白石墨烯改性聚苯醚复合材料及其制备方法，白石墨烯改性聚苯醚复合材料主要由以下重量份的原料制备而成：高聚物修饰的白石墨烯0.1‑20份、聚苯醚树脂60‑100份、白油0.1‑10份及分散剂0.1‑20份。该白石墨烯改性聚苯醚复合材料在具有较高的机械强度、导热性的同时，具有较强的加工性能。

White graphene modified polyphenylene oxide composite and preparation method thereof

The invention relates to a white graphene modified polyphenylene ether composite material and a preparation method thereof. The white graphene modified polyphenylene ether composite material is mainly prepared from the following raw materials: white graphene modified by polymer 0.1 20 phr, polyphenylene ether resin 60 100 phr, white oil 0.1 10 phr and dispersant 0.1 20 phr. The white graphene modified polyphenylene ether composite has high mechanical strength, thermal conductivity and strong processability.

【技术实现步骤摘要】
白石墨烯改性聚苯醚复合材料及其制备方法
本专利技术涉及高分子材料改性
，特别涉及白石墨烯改性聚苯醚复合材料及其制备方法。
技术介绍
聚苯醚(PPO)是本世纪60年代发展起来的高强度工程塑料，化学名称为聚2，6-二甲基-1，4-苯醚，又称聚亚苯基氧化物或聚苯撑醚。PPO无毒、透明、相对密度小，具有优良的机械强度、耐应力松弛、抗蠕变性、耐热性、耐水性、耐水蒸汽性、尺寸稳定性，主要用于电子电器、汽车、家用电器、办公室设备和工业机械等领域。但PPO材料熔融流动性差，加工成型困难，且产品抗划伤性能和冲击韧性差，也不耐老化。为了提高PPO的加工型、抗冲击性等，通常会对PPO进行改性，如用聚苯乙烯(PS)或弹性体改性PPO，虽然该类改性可以改善其加工性能，但会导致PPO改性材料的抗划伤性、导热性等大幅度下降。虽然有些厂商采用传统无机纳米材料来对PPO进行改性，使PPO的抗冲击强度、抗划伤性及导热性有一定程度的提高，但是这些无机纳米材料填充量大，难以均匀分散，且易造成加工成型困难等问题。因此寻找一种同时兼顾改善PPO材料的强度、导热性，又易于加工的新材料，是各企业不断追求和研究的目标。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种在保证PPO材料的机械强度、导热性的同时，具有较高加工性的白石墨烯改性聚苯醚复合材料及其制备方法。一种白石墨烯改性聚苯醚复合材料，主要由以下重量份的原料制备而成：高聚物修饰的白石墨烯0.1-20份、聚苯醚树脂60-100份、白油0.1-10份及分散剂0.1-20份。上述白石墨烯改性聚苯醚复合材料，主要由高聚物修饰的白石墨烯、聚苯醚树脂、白油及分散剂制备而成。并通过控制原料配比使该白石墨烯改性聚苯醚复合材料在具有较高的机械强度、导热性的同时，具有较强的韧性、抗划伤性以及抗热氧化性，故而大幅度地提升了其加工性能。具体地，上述白石墨烯改性聚苯醚复合材料中的高聚物修饰的白石墨烯与聚苯醚树脂具有良好的相容性，配合白油的加入，利用其粘附性改善体系的均匀分散度，并且辅以分散剂，使得高聚物修饰的白石墨烯很好地分散和穿插在聚苯醚基体中，形成网状结构，从而显著提升该复合材料的抗冲击性以及抗划伤性，进而大幅度提高其加工性。且高聚物修饰的白石墨烯本身具有较高的热导率、阻氧性，自润滑性，使得该复合材料韧性和抗热氧化性得到显著提升，进一步提高了该复合材料的加工性能。在其中一实施例中，上述白石墨烯改性聚苯醚复合材料主要由以下重量份的原料制备而成：高聚物修饰的白石墨烯1-15份、聚苯醚树脂80-100份、白油0.5-5份及分散剂0.5-10份。在其中一实施例中，所述白油为1#、3#、5#、7#、10#、15#、26#、36#、46#工业级白油或食品级白油中的一种或几种；及/或所述分散剂为石蜡、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸钡及季戊四醇硬脂酸酯中的一种或几种。在其中一实施例中，所述高聚物修饰的白石墨烯主要由以下重量份的原料制备而成：0.5-10份白石墨烯、0.05-2份聚合单体、0.1-5份稳定剂、0.5-5份引发剂及90-110份溶剂；所述聚合单体为苯乙烯、丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯及甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或多种。在其中一实施例中，所述稳定剂为聚乙烯吡咯烷酮、烷基硫酸钠、烷基苯磺酸钠、油胺及油酸中的一种或多种；及/或，所述引发剂为过硫酸铵及偶氮二异丁腈中的一种或多种；及/或，所述溶剂为水、乙醇、乙二醇、丙三醇、乙酸乙酯及乙酸丁酯中的一种或多种。在其中一实施例中，所述高聚物修饰的白石墨烯层数为2-10层，粒径为5-10μm，比表面积为300-500m2/g。在其中一实施例中，所述高聚物修饰的白石墨烯的制备方法包括以下步骤：将所述白石墨烯置于所述溶剂中超声分散，再加入所述稳定剂进行处理，得到亲油改性白石墨烯分散液；将所述亲油改性白石墨烯分散液与所述聚合单体、所述引发剂混合均匀，并于60℃-120℃下反应0.5-3h，再加入中和剂调pH至7-8，冷却，过滤、干燥即得所述高聚物修饰的白石墨烯。一种白石墨烯改性聚苯醚复合材料的制备方法，包括以下步骤：将所述聚苯醚树脂、所述高聚物修饰的白石墨烯、所述白油及所述分散剂混合分散，再混炼熔融，挤出造粒即得到所述白石墨烯改性聚苯醚复合材料。该方法操作简便，无需复杂仪器，且可以批量生产，可以满足工业应用。在其中一实施例中，所述混合分散包括以下步骤：将所述聚苯醚树脂、所述高聚物修饰的白石墨烯、所述白油及所述分散剂置于高速混合机，在60-120℃的条件下，混合5-30min。在其中一实施例中，所述混炼熔融、挤出造粒包括以下步骤：将经混合分散的混合组分加入到双螺杆挤出机料筒中，在双螺杆挤出机各区温度范围为270-320℃，机头温度为280-330℃，主机转速为180-550r/min的条件下，进行混炼、挤出，然后水冷、拉条切粒即得到所述白石墨烯改性聚苯醚复合材料。上述白石墨烯改性聚苯醚复合材料具有较高的机械强度、导热性的同时，具有较强的加工性能。另外，上述白石墨烯改性聚苯醚复合材料的配方简单、原料易得，无需复杂设备及复杂操作即可批量生产，能够满足工业应用。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将对本专利技术进行更全面的描述，并给出了本专利技术的较佳实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。本专利技术一实施方式的一种白石墨烯改性聚苯醚复合材料，主要由以下重量份的原料制备而成：高聚物修饰的白石墨烯0.1-20份、聚苯醚树脂60-100份、白油0.1-10份及分散剂0.1-20份。在一实施例中，白石墨烯改性聚苯醚复合材料主要由以下重量份的原料制备而成：高聚物修饰的白石墨烯1-15份、聚苯醚树脂80-100份、白油0.5-5份及分散剂0.5-10份。在一实施例中，白石墨烯改性聚苯醚复合材料主要由以下重量份的原料制备而成：高聚物修饰的白石墨烯2-10份、聚苯醚树脂80-90份、白油2-5份及分散剂2-10份。在一实施例中白石墨烯改性聚苯醚复合材料主要由以下重量份的原料制备而成：高聚物修饰的白石墨烯3-8份、聚苯醚树脂80-90份、白油3-5份及分散剂3-10份。白油也称石蜡油、白色油以及矿物油，是由石油精炼的液态烃混合物，主要为饱和的环烷烃与链烷烃混合物。其可以增加高聚物修饰的白石墨烯与基体的粘附性，提高该复合材料的整体均匀分散性和可加工性。在一实施例中，白油为1#、3#、5#、7#、10#、15#、26#、36#、46#工业级白油或食品级白油中的一种或几种。分散剂可以与高聚物修饰的白石墨烯协同作用，提高高聚物修饰的白石墨烯与聚苯醚塑料的相容性，使该高聚物修饰的白石墨烯均匀地分散并穿插在聚苯醚中，促进整个材料体系片层网结构的形成，一方面可以提高该复合塑料的抗冲击力等机械性能和韧性，另一方面可以提高该复本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种白石墨烯改性聚苯醚复合材料，其特征在于，主要由以下重量份的原料制备而成：高聚物修饰的白石墨烯0.1‑20份、聚苯醚树脂60‑100份、白油0.1‑10份及分散剂0.1‑20份。

【技术特征摘要】
1.一种白石墨烯改性聚苯醚复合材料，其特征在于，主要由以下重量份的原料制备而成：高聚物修饰的白石墨烯0.1-20份、聚苯醚树脂60-100份、白油0.1-10份及分散剂0.1-20份。2.根据权利要求1所述的白石墨烯改性聚苯醚复合材料，其特征在于，主要由以下重量份的原料制备而成：高聚物修饰的白石墨烯1-15份、聚苯醚树脂80-100份、白油0.5-5份及分散剂0.5-10份。3.根据权利要求1或2所述的白石墨烯改性聚苯醚复合材料，其特征在于，所述白油为1#、3#、5#、7#、10#、15#、26#、36#、46#工业级白油或食品级白油中的一种或几种；及/或所述分散剂为石蜡、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸钡及季戊四醇硬脂酸酯中的一种或几种。4.根据权利要求1或2所述的白石墨烯改性聚苯醚复合材料，其特征在于，所述高聚物修饰的白石墨烯主要由以下重量份的原料制备而成：0.5-10份白石墨烯、0.05-2份聚合单体、0.1-5份稳定剂、0.5-5份引发剂及90-110份溶剂；所述聚合单体为苯乙烯、丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯及甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或多种。5.根据权利要求4所述的白石墨烯改性聚苯醚复合材料，其特征在于，所述稳定剂为聚乙烯吡咯烷酮、烷基硫酸钠、烷基苯磺酸钠、油胺及油酸中的一种或多种；及/或，所述引发剂为过硫酸铵及偶氮二异丁腈中的一种或多种；及/或，所述溶剂为水、乙醇、乙二醇、丙三醇、乙酸乙酯及乙酸丁酯中的一种或多...

【专利技术属性】
技术研发人员：段曦东，李晓丰，王剑，
申请(专利权)人：广东纳路纳米科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44