一种石墨烯/PVC浓缩母料的制备方法技术

本发明专利技术涉及复合材料技术领域，为解决现有石墨烯/PVC母料制备成本高的问题，提供了一种石墨烯/PVC浓缩母料的制备方法，包括以下步骤：(1)将可膨胀石墨加热膨胀，得石墨蠕虫；(2)氧化处理，加入偶联剂进行改性；(3)在加入增塑剂/PVC混合液，高速分散得石墨蠕虫/PVC浆料；(4)连续循环分散剥离，得石墨烯/PVC浆料；(5)真空喷雾干燥处理，即得石墨烯/PVC浓缩母料。本发明专利技术原料需求成本低、工艺步骤简单，对设备要求低，可操作性强，易于实现大规模工业化生产；该浓缩母料可以在正常的注塑成形工艺中作为添加剂添加，并不需要额外的母料造粒工艺，降低了生产成本。

Preparation of Graphene/PVC Concentrated Master Material

The invention relates to the technical field of composite materials, in order to solve the problem of high preparation cost of existing graphene/PVC masterbatch, a preparation method of graphene/PVC concentrate masterbatch is provided, including the following steps: (1) heating and expanding expandable graphite to obtain graphite worms; (2) oxidizing treatment and adding coupling agent to modify it; (3) adding plasticizer/PVC mixture to obtain graphite worms at high speed./ PVC slurry; (4) continuous cyclic dispersion peeling and obtaining graphene /PVC slurry; (5) vacuum spray drying process, that is, graphene /PVC concentrated masterbatch. The invention has the advantages of low raw material requirement, simple process steps, low requirement for equipment, strong operability and easy to realize large-scale industrial production; the concentrated masterbatch can be added as additive in normal injection molding process without additional masterbatch granulation process, thus reducing production cost.

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯/PVC浓缩母料的制备方法
本专利技术涉及复合材料
，尤其涉及一种石墨烯/PVC浓缩母料的制备方法。
技术介绍
PVC是最早实现规模化生产的塑料，优异的阻燃性、可塑性和低成本使其成为主要塑料产品之一。其缺点也明显，不耐紫外线，容易氧化，力学性能普通，甚至偏低，没有添加增塑剂就比较脆，增塑剂容易流失或扩散到表面等等。由于不导电和不导热，必需通过添加剂增强这些性能。石墨烯具有超高的强度、模量、热导率和电导率，即便少量添加到高分子材料中也可以显著改变高分子材料的性能，例如导热、导电、力学强度和模量等等。作为塑料的PVC也可以通过添加石墨烯增强改性，由于石墨烯的强紫外线吸收效应和片状结构，可以减少紫外线老化，防止增塑剂扩散和流失，可以长时间保持PVC的性能。高度氧化的石墨烯、即氧化石墨烯并不具备石墨烯的本征性能，目前所谓的石墨烯多数从氧化石墨烯还原所得、即还原氧化石墨烯，其性能远低于石墨烯的本征性能，很难最大限度地发挥石墨烯本征性能优势，且氧化石墨烯在还原时容易重新堆积成为石墨结构造成石墨烯特性的丢失。氧化石墨烯是通过石墨的过氧化分解制得，虽然原材料的石墨粉价格低廉，使用超过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨烯/PVC浓缩母料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将可膨胀石墨加热膨胀，得石墨蠕虫；(2)将石墨蠕虫的表面进行氧化处理，加入偶联剂进行改性，得改性石墨蠕虫；(3)在改性石墨蠕虫中加入增塑剂/PVC混合液，高速分散得石墨蠕虫/PVC浆料；(4)将石墨蠕虫PVC浆料以剪切速度≥10000/s的条件连续循环分散剥离，得石墨烯/PVC浆料；(5)将石墨烯/PVC浆料经真空喷雾干燥处理，即得石墨烯/PVC浓缩母料。

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯/PVC浓缩母料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将可膨胀石墨加热膨胀，得石墨蠕虫；(2)将石墨蠕虫的表面进行氧化处理，加入偶联剂进行改性，得改性石墨蠕虫；(3)在改性石墨蠕虫中加入增塑剂/PVC混合液，高速分散得石墨蠕虫/PVC浆料；(4)将石墨蠕虫PVC浆料以剪切速度≥10000/s的条件连续循环分散剥离，得石墨烯/PVC浆料；(5)将石墨烯/PVC浆料经真空喷雾干燥处理，即得石墨烯/PVC浓缩母料。2.根据权利要求1所述的一种石墨烯/PVC浓缩母料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述可膨胀石墨的膨胀倍数大于200倍；所述石墨蠕虫的比表面积大于60m2/g；所述可膨胀石墨的加热膨胀温度为600～1800℃。3.根据权利要求1所述的一种石墨烯/PVC浓缩母料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，氧化处理的工艺条件为：将25～50wt％的双氧水按照石墨蠕虫：双氧水重量比1:(0.01～0.1)的添加比例加入到石墨蠕虫中，先于常温反应10～120min，然后升温至80～100℃反应10～60min。4.根据权利要求1所述的一种石墨烯/PVC浓缩母料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述偶联剂为10～25wt％的氨基硅烷水解乙醇溶液；所述偶联剂与石墨蠕虫的添加质量比为1:(0.05～0.5)；改性条件为:先于室温反应10～200min，然后升温至60～82℃后反应20～300min。5.根据权利要求1所述的一种石墨烯/PVC浓缩母料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓超然，张亚妮，
申请(专利权)人：苏州鼎烯聚材纳米科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32