一种功能石墨烯原位聚合聚酯的三元共聚复合材料及其制备方法和专用装置制造方法及图纸

技术编号:20349630 阅读:45 留言:0更新日期:2019-02-16 11:30
本发明专利技术公开了一种功能石墨烯原位聚合聚酯的三元共聚复合材料及其制备方法和专用装置,属于复合材料的制备技术领域。该复合材料由二元醇、二元酸和功能石墨烯经酯化、缩聚反应制备而成,二元醇和二元酸的摩尔比为(1.2~2):1,功能石墨烯的质量占三元共聚复合材料的0.01~2%,三元共聚复合材料的数均分子量为10000~150000。本发明专利技术在石墨烯表面引入活性官能团,进而使石墨烯接枝到聚酯链段中,使得石墨烯与聚酯两者之间形成稳定的共价键,利用石墨烯类材料良好的物理机械性能来达到对聚酯分子链的增强作用,进而使复合材料表现出良好的力学性能及综合性能。

【技术实现步骤摘要】
一种功能石墨烯原位聚合聚酯的三元共聚复合材料及其制备方法和专用装置
本专利技术属于复合材料的制备
,更具体地说,涉及一种功能石墨烯原位聚合聚酯的三元共聚复合材料及其制备方法和专用装置。
技术介绍
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是目前最重要的合成材料之一,可以应用于纤维、薄膜、塑料等领域。PET薄膜以其机械强度高、耐寒耐热性好、收缩性稳定及优良的电绝缘性能和光学性能,被广泛应用于包装、工业、电气、电子、磁性、感光等领域。涤纶是以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)为原料,经过纺丝和后处理制备而成的纤维。涤纶纤维是世界上应用最广泛,产量最大的合成纤维,占据世界合成纤维产量的70%左右。但涤纶纤维的分子链紧密连接,结晶度和取向度高,极性小,因而存在吸湿性差、亲水性差的缺点。石墨烯是一种新型碳纳米轻质材料,具有独特的单原子层二维晶体结构、高比表面积、高的强度、电导率、热导率,对各类光线的吸收效率高、遮蔽效果理想。石墨烯被誉为“改变21世纪的神奇材料”,随着石墨烯应用领域相关工艺的逐步成熟完善,手机屏幕任意弯曲、电动汽车瞬间充电、电脑屏幕透明薄如白纸这些不可思议的事情将变成现实。石墨烯材料在纺本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备功能石墨烯原位聚合聚酯的三元共聚复合材料的专用装置,其特征在于,包括通过管线依次连接的原料添加装置、原料配制装置、酯化反应装置、预聚物过滤装置、缩聚反应装置和熔体过滤装置,所述原料添加装置包括石墨烯添加装置和辅料添加装置;所述石墨烯添加装置、辅料添加装置和原料配制装置中均同时设有高剪切乳化机和超声分散器,所述石墨烯添加装置与所述原料配制装置之间设有高压均质机,所述酯化反应装置和缩聚反应装置的废料口通过回收装置与所述原料配制装置连接,所述回收装置中依次设有废料储罐、精馏塔和回收储罐。

【技术特征摘要】
1.一种制备功能石墨烯原位聚合聚酯的三元共聚复合材料的专用装置,其特征在于,包括通过管线依次连接的原料添加装置、原料配制装置、酯化反应装置、预聚物过滤装置、缩聚反应装置和熔体过滤装置,所述原料添加装置包括石墨烯添加装置和辅料添加装置;所述石墨烯添加装置、辅料添加装置和原料配制装置中均同时设有高剪切乳化机和超声分散器,所述石墨烯添加装置与所述原料配制装置之间设有高压均质机,所述酯化反应装置和缩聚反应装置的废料口通过回收装置与所述原料配制装置连接,所述回收装置中依次设有废料储罐、精馏塔和回收储罐。2.一种采用权利要求1所述专用装置的功能石墨烯原位聚合聚酯的三元共聚复合材料的制备方法,其特征在于,将功能石墨烯和辅料分散在二元醇中,分别得到功能石墨烯分散液和辅料分散液;然后将二元醇、二元酸、功能石墨烯分散液以及辅料分散液添加至反应釜中进行分散,然后依次进行酯化、缩聚反应,得到所述三元共聚复合材料。3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)在石墨烯添加装置中将功能石墨烯和二元醇采用高剪切乳化机和超声分散器同时使用的方式进行分散,得到功能石墨烯分散液,所述功能石墨烯分散液的质量浓度为0.1~10%;(2)在辅料添加装置中将辅料和二元醇采用高剪切乳化机和超声分散器同时使用的分散方式进行分散,得到辅料分散液,所述辅料分散液的质量浓度为0.1~35%;(3)将步骤1所得功能石墨烯分散液通过高压匀质机通入原料配制装置,并将步骤2所得辅料分散液通入原料配制装置,同时将二元醇和二元酸通入原料配制装置,然后采用高剪切乳化机和超声分散器同时使用的方式将装置内物料进行分散;(4)将步骤3所得物料通入酯化反应装置,进行酯化反应;(5)将步骤4所得产物通过预聚物过滤装置过滤,然后通入缩聚反应装置,进行缩聚反应;(6)将步骤5所得产物通过熔体过滤装置过滤,即得所述三元共聚复合材料;(7)将步骤4和步骤5反应过程中产生的气相物质排至废料储罐,经过精馏塔分离出二元醇,分离出的二元醇输送至回收储罐,并回用至原料配制装置中。4.根据权利要求2或3所述的制备方法,其特征在于,...

【专利技术属性】
技术研发人员:蒋炎罗振扬马宏明梁燕黄荣庆曹建鹏周良艳万元俊宋彦杰禹龙刘雪静
申请(专利权)人:常州恒利宝纳米新材料科技有限公司南通九野智能科技有限公司
类型:发明
国别省市:江苏,32

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1