一种石墨烯/导电炭黑复合材料的制备方法及其装置和应用制造方法及图纸

一种石墨烯/导电炭黑复合材料的制备方法，目的是防止出现团聚现象和自燃现象；方法是将固态石墨烯或石墨烯水系悬浮液在石墨烯配置罐中与水配制成质量百分比为10%‑15%的石墨烯悬浮液，通过机械搅拌或超声波分散形成稳定的悬浮液；将稳定的石墨烯悬浮液加入导电炭黑造粒水中，混合均匀形成混合液；加入到湿法造粒机中，包覆吸附到粉状导电炭黑的表面形成石墨烯/导电炭黑复合材料湿粒子；在滚筒干燥机中干燥脱去水分，形成石墨烯/导电炭黑复合材料；这种材料可用于生产电缆用半导电屏蔽料；制备装置包括石墨烯悬浮液系统、造粒水系统、混合器、湿法造粒机、粉状炭黑储罐、滚筒干燥机和尾气燃烧炉。

A preparation method, device and application of graphene/conductive carbon black composite

The preparation method of graphene/conductive carbon black composite is to prevent agglomeration and spontaneous combustion. The solid graphene or graphene water suspension is mixed with water in graphene tank to form graphene suspension with a mass percentage of 10%-15%. The stable graphene suspension is formed by mechanical stirring or ultrasonic dispersion; and the stable graphene suspension is added. In the granulating water of conductive carbon black, the mixture is evenly formed; in the wet granulator, the wet particles of graphene/conductive carbon black composites are formed by coating and adsorbing the surface of powdered conductive carbon black; in the drum dryer, the moisture is dehydrated to form graphene/conductive carbon black composites; this material can be used in the production of semi-conductive shielding materials for cables; and the preparation device includes stone. Melene suspension system, granulating water system, mixer, wet granulator, powdered carbon black tank, drum dryer and tail gas combustion furnace.

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯/导电炭黑复合材料的制备方法及其装置和应用
本专利技术涉及一种石墨烯/导电炭黑复合材料制备方法及其装置，以及该复合材料应用。
技术介绍
中高压电缆用半导电屏蔽料主要采用在高分子聚合物中均匀分散加入导电炭黑等材料的方式制成，受导电炭黑导电性及热稳定性不佳的影响，导致半导电屏蔽料的体积电阻率指标偏高，因而对电缆屏蔽效果不够理想，为提高导电炭黑导电性能及热稳定性能，需添加石墨烯以改善导电性能。目前在电缆生产厂家或半导电屏蔽料生产厂家将石墨烯、导电炭黑及其它材料加入混合器，通过机械作用将各种材料混合，石墨烯由于其较大的比表面积，再加上片层与片层之间容易产生相互作用，极易出现团聚现象，难以均匀分散，造成导电性能改善不佳，同时固态的各种材料高速搅拌生热高，易出现自燃现象，形成浪费和安全隐患。
技术实现思路
本专利技术目的是克服上述已有技术的不足，提供一种可防止出现团聚现象和自燃现象的石墨烯/导电炭黑复合材料制备方法及其装置，以及复合材料应用。一种石墨烯/导电炭黑复合材料制备方法，其特征是：(1)将固态石墨烯或石墨烯水系悬浮液在石墨烯配置罐中与水配制成质量百分比为10%-15%的石墨烯悬浮液本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨烯/导电炭黑复合材料制备方法，其特征是：(1)将固态石墨烯或石墨烯水系悬浮液在石墨烯配置罐中与水配制成质量百分比为10%‑15%的石墨烯悬浮液，通过机械搅拌或超声波分散形成稳定的悬浮液；石墨烯悬浮液配置用水的硬度≤3µmol/l、碱度≤3µmol/l；(2)将稳定的石墨烯悬浮液加入导电炭黑造粒水中，通过混合器混合均匀形成混合液，所述导电炭黑造粒水的硬度≤3µmol/l、碱度≤3µmol/l；石墨烯占混合液质量百分比为1%‑6%；(3)将上述混合液加入到湿法造粒机中，包覆吸附到粉状导电炭黑的表面，在湿法造粒机搅齿的作用下形成石墨烯/导电炭黑复合材料湿粒子；粉状导电炭黑与混合液之质量比...

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯/导电炭黑复合材料制备方法，其特征是：(1)将固态石墨烯或石墨烯水系悬浮液在石墨烯配置罐中与水配制成质量百分比为10%-15%的石墨烯悬浮液，通过机械搅拌或超声波分散形成稳定的悬浮液；石墨烯悬浮液配置用水的硬度≤3µmol/l、碱度≤3µmol/l；(2)将稳定的石墨烯悬浮液加入导电炭黑造粒水中，通过混合器混合均匀形成混合液，所述导电炭黑造粒水的硬度≤3µmol/l、碱度≤3µmol/l；石墨烯占混合液质量百分比为1%-6%；(3)将上述混合液加入到湿法造粒机中，包覆吸附到粉状导电炭黑的表面，在湿法造粒机搅齿的作用下形成石墨烯/导电炭黑复合材料湿粒子；粉状导电炭黑与混合液之质量比为1：1；(4)石墨烯/导电炭黑复合材料湿粒子在滚筒干燥机中干燥脱去水分，形成石墨烯/导电炭黑复合材料；石墨烯占该复合材料的质量百分比为1%-6%。2.如权利要求1所述的石墨烯/导电炭黑复合材料制备方法，其特征是石墨烯与水混合形成石墨烯悬浮液，按照石墨烯悬浮液总质量百分比的0.1%-0.5%加入分散剂，提高悬浮液稳定性。3.如权利要求1或2所述的石墨烯/导电炭黑复合材料制备方法，其特征是所述滚筒干燥机由来自尾气燃烧炉的热烟气与石墨烯/导电炭黑复合材料湿粒子进行换热而脱去其水分，滚筒干燥机炭黑出口温度150-300℃。4.如权利要求1所述的石墨烯/导电炭黑复合材料制备方法，其特征是所生产的石墨烯/导电炭黑复合材料DBP的吸收值：120-18010-5m3/Kg、氮吸附比表面积：40-80103m2/Kg、挥发分：≤0.8%、加热减量：≤0.3%、颗粒平均硬度15-21cN...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏国贤，李建勇，刘彦明，
申请(专利权)人：山西永东化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山西,14