一种石墨烯EPP的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种石墨烯EPP的制备方法，包括：(1)将石墨烯、表面活性剂、稳定剂、溶剂混合后加入到高速剪切研磨机中剪切搅拌30‑60min，混合均匀，制备石墨烯分散液；(2)将石墨烯分散液、聚丙烯、成核剂、抗氧剂混合均匀，加入预热后的挤出机剪切搅拌挤出造粒并干燥，制备石墨烯聚丙烯珠粒；(3)将石墨烯聚丙烯珠粒、去离子水、发泡剂加入反应釜中浸渍30‑120min，然后泄压至常压常温，使其膨胀微发泡制备石墨烯EPP。本发明专利技术制备的石墨烯EPP性能优良，利用了石墨烯高比表面积的特性，石墨烯在EPP材料中高度分散，有助于拓宽EPP材料的应用范围。

A preparation method of graphene EPP

The invention discloses a preparation method of graphene EPP, which includes: (1) mixing graphene, surfactant, stabilizer and solvent into a high-speed shear mill, shearing stirring for 30 to 60 minutes, mixing evenly and preparing graphene dispersion solution; (2) mixing evenly graphene dispersion, polypropylene, nucleating agent and antioxidant, and shearing stirring extrusion with preheated extruder. Graphene polypropylene beads were prepared by drying them. (3) Graphene polypropylene beads, deionized water and foaming agent were added to the reactor and impregnated for 30 to 120 minutes. Then the pressure was released to normal pressure and temperature to expand and foam to prepare graphene EPP. The graphene EPP prepared by the invention has excellent performance, utilizes the characteristics of high specific surface area of graphene, and the graphene is highly dispersed in EPP material, which is helpful to widen the application scope of EPP material.

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯EPP的制备方法
本专利技术涉及高分子聚合物的制备和应用的
，具体涉及一种石墨烯EPP的制备方法。
技术介绍
EPP是发泡聚丙烯的缩写(Expandedpolypropylene)，是一种新型泡沫塑料的简称。EPP是聚丙烯塑料发泡材料是一种性能卓越的高结晶型聚合物/气体复合材料，以其独特而优越的性能成为目前增长最快的环保新型抗压缓冲隔热材料。EPP还是一种环保材料，可回收再利用，可以自然降解，不会造成白色污染。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，优异的电学、力学、光学、化学及热学等性能成为许多人研究的热点。现有的EPP材料，力学强度不高、保温性能一般制约了EPP的进一步应用，石墨烯的加入有助于提升EPP材料的综合性能。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术公开了一种石墨烯EPP的制备方法。本专利技术的技术方案如下：一种石墨烯EPP的制备方法，包括：(1)将石墨烯、表面活性剂、稳定剂、溶剂混合后加入到高速剪切研磨机中剪切搅拌30-60min，混合均匀，制备石墨烯分散液；(2)将石墨烯分散液、聚丙烯、成核剂、抗氧剂混合均匀，加入预热后的挤出机剪切搅拌挤出造粒并干燥，制备石墨烯聚丙烯珠粒；(3)将石墨烯聚丙烯珠粒、去离子水、发泡剂加入反应釜中浸渍30-120min,然后泄压至常压常温，使其膨胀微发泡制备石墨烯EPP。其进一步的技术方案为：所述步骤(1)中各原料的重量百分比为：石墨烯5％-20％、表面活性剂1％-5％、稳定剂0.5％-1％、溶剂74％-93.5％，各原料总量为100％。其进一步的技术方案为：所述步骤(2)中各原料的重量百分比为：石墨烯分散液10％-30％、聚丙烯60％-80％、成核剂1％-10％、抗氧剂1％-5％，各原料总量为100％。其进一步的技术方案为：所述步骤(3)中各原料的重量百分比为：石墨烯聚丙烯珠粒80％-90％、去离子水1-10％、发泡剂1-10％，各原料总量为100％。其进一步的技术方案为：所述表面活性剂为聚氨酯、单甘酯、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠中的一种或者几种。其进一步的技术方案为：所述稳定剂为白油、矿物油中的一种或者几种。其进一步的技术方案为：所述溶剂为去离子水、无水乙醇中的一种或者几种。其进一步的技术方案为：所述成核剂为滑石粉、碳酸钙、钛白粉中的一种或者几种；所述成核剂的目数为1000-3000目。其进一步的技术方案为：所述抗氧剂为抗氧剂802、抗氧剂168、抗氧剂1010、抗氧剂264、抗氧剂565、抗氧剂1076中的一种或者几种。其进一步的技术方案为：所述发泡剂为丁烷或二氧化碳气体。本专利技术的有益技术效果是：本专利技术制备的石墨烯EPP性能优良。本专利技术利用了石墨烯高比表面积的特性，石墨烯在EPP材料中高度分散，从而提高石墨烯EPP材料的力学性能，主要的，提高了EPP材料的拉伸强度、压缩强度及保温性能指标，有助于拓宽EPP材料的应用范围，再借助于EPP材料环保优势，石墨烯EPP材料有广阔的应用前景。普通EPP材料密度在20-25kg/m3，拉伸强度在0.2-0.3Mpa，压缩强度在0.05-0.08Mpa，导热系数在0.035-0.039W/(m·K)；而本专利技术制备的石墨烯EPP密度在20-25kg/m3时，拉伸强度在0.4-0.6Mpa，压缩强度在0.1-0.2Mpa，导热系数在0.027-0.030W/(m·K)，大幅提高了拉伸强度、压缩强度及保温性能指标。常规EPP产品应用在IT产品、电子通讯设备、液晶显示器、等离子彩电、精密电子元器件、精密仪器仪表等都开始大量采用EPP作包装材料；汽车工业中的大量应用：汽车保险杠、汽车侧面防震芯、汽车车门防震芯、高级安全汽车座椅、儿童安全座椅、工具箱、后备箱、扶手、底垫板、遮阳板、仪表盘等。本专利技术制备的石墨烯EPP对于EPP材料力学强度、保温性能的提升，有助于在同等性能参数的普通EPP材料的基础上节省四分之一到一半的材料使用，节能、节省原料，大幅提升性价比；以及保温性能的大幅提升，因EPP环保的特点，可用于食品的冷链包装运输，可拓宽EPP材料的应用范围。附图说明图1是本专利技术的制备流程图。具体实施方式如图1所示，专利技术所公开的石墨烯EPP的制备方法包括：(1)将石墨烯、表面活性剂、稳定剂、溶剂按照一定比例混合，加入到高速剪切研磨机中，剪切搅拌30-60min，混合均匀，制备石墨烯分散液，其中高速研磨机的转速为1000-3000r/min。其中，各原料的重量百分比为：石墨烯5％-20％、表面活性剂1％-5％、稳定剂0.5％-1％、溶剂74％-93.5％，各原料总量为100％。优选的，原料中的石墨烯为物理剥离法或者化学法生产的石墨烯，石墨烯的层数为1-10层。表面活性剂为聚氨酯、单甘酯、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠中的一种或者几种。稳定剂为白油、矿物油中的一种或者几种。溶剂为去离子水、无水乙醇中的一种或者几种。(2)将石墨烯分散液、聚丙烯、成核剂、抗氧剂按一定比例混合均匀，加入预热后的挤出机剪切搅拌挤出造粒并干燥制备石墨烯聚丙烯珠粒，其中，挤出机的预热后温度为150-230℃。其中，各原料的重量百分比为：石墨烯分散液10％-30％、聚丙烯60％-80％、成核剂1％-10％、抗氧剂1％-5％，各原料总量为100％。优选的，成核剂为滑石粉、碳酸钙、钛白粉中的一种或者几种，成核剂的目数为1000-3000目。抗氧剂为抗氧剂802、抗氧剂168、抗氧剂1010、抗氧剂264、抗氧剂565、抗氧剂1076中的一种或者几种。(3)将石墨烯聚丙烯珠粒、去离子水、发泡剂加入反应釜中，在温度100-200℃下浸渍30-120min，然后泄压至常压常温，使其膨胀微发泡制备石墨烯EPP。之后发泡打板测试其性能。其中，石墨烯聚丙烯珠粒70％-90％、去离子水1-10％、发泡剂1-10％，各原料总量为100％。优选的，发泡剂为丁烷或二氧化碳气体。下面通过几个实施例详细说明本专利技术的具体实施方式，但不对本专利技术的权利要求做任何限定。实施例1：(1)将石墨烯、表面活性剂、稳定剂、溶剂按照重量百分比的如下比例进行混合：石墨烯5％、表面活性剂1％、稳定剂0.5％、溶剂93.5％，之后将混合后的原料加入到高速剪切研磨机中，剪切搅拌30min，混合均匀，制备石墨烯分散液，其中高速研磨机的转速为3000r/min。在步骤(1)的原料中的石墨烯为物理剥离法生产的石墨烯，石墨烯的层数为1层。表面活性剂为聚氨酯。稳定剂为白油。溶剂为去离子水。(2)将石墨烯分散液、聚丙烯、成核剂、抗氧剂按照重量百分比的如下比例进行混合：石墨烯分散液10％、聚丙烯80％、成核剂5％、抗氧剂5％，混合均匀之后，加入预热后的挤出机剪切搅拌挤出造粒并干燥制备石墨烯聚丙烯珠粒，其中，挤出机的预热后温度为150℃。在步骤(2)中的原料中的成核剂为滑石粉，成核剂的目数为3000目。抗氧剂为抗氧剂802。(3)将石墨烯聚丙烯珠粒、去离子水、发泡剂按照重量百分比的如下比例：石墨烯聚丙烯珠粒80％、去离子水10％、发泡剂10％加入反应釜中，在温度100℃下浸渍120min，然后泄压至常压常温，使其膨胀微发泡制备石墨烯EPP。在步骤(3)中，发泡剂为丁烷。之后发泡打本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨烯EPP的制备方法，其特征在于包括：(1)将石墨烯、表面活性剂、稳定剂、溶剂混合后加入到高速剪切研磨机中剪切搅拌30‑60min，混合均匀，制备石墨烯分散液；(2)将石墨烯分散液、聚丙烯、成核剂、抗氧剂混合均匀，加入预热后的挤出机剪切搅拌挤出造粒并干燥，制备石墨烯聚丙烯珠粒；(3)将石墨烯聚丙烯珠粒、去离子水、发泡剂加入反应釜中浸渍30‑120min，然后泄压至常压常温，使其膨胀微发泡制备石墨烯EPP。

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯EPP的制备方法，其特征在于包括：(1)将石墨烯、表面活性剂、稳定剂、溶剂混合后加入到高速剪切研磨机中剪切搅拌30-60min，混合均匀，制备石墨烯分散液；(2)将石墨烯分散液、聚丙烯、成核剂、抗氧剂混合均匀，加入预热后的挤出机剪切搅拌挤出造粒并干燥，制备石墨烯聚丙烯珠粒；(3)将石墨烯聚丙烯珠粒、去离子水、发泡剂加入反应釜中浸渍30-120min，然后泄压至常压常温，使其膨胀微发泡制备石墨烯EPP。2.如权利要求1所述的石墨烯EPP的制备方法，其特征在于所述步骤(1)中各原料的重量百分比为：石墨烯5％-20％、表面活性剂1％-5％、稳定剂0.5％-1％、溶剂74％-93.5％，各原料总量为100％。3.如权利要求1所述的石墨烯EPP的制备方法，其特征在于所述步骤(2)中各原料的重量百分比为：石墨烯分散液10％-30％、聚丙烯60％-80％、成核剂1％-10％、抗氧剂1％-5％，各原料总量为100％。4.如权利要求1所述的石墨烯EPP的制备方法，其特征在于所述步骤(...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯树亭，马晴晴，李哲，沈海斌，
申请(专利权)人：广西云亭烯技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广西,45