【技术实现步骤摘要】
聚苯乙烯-2-乙烯基萘-还原氧化石墨烯复合材料及其制备方法
本专利技术涉及复合材料
,特别是涉及一种聚苯乙烯(PS)-2-乙烯基萘-还原氧化石墨烯复合材料及其制备方法,以PS为基体,在聚合物基体中引入稠环,填充还原氧化石墨烯来制备PS基纳米复合材料。
技术介绍
PS是一种无色透明的热塑性塑料。PS树脂无毒,无臭,为似玻璃状脆性材料,其制品具有极高的透明度,透光率可达90%以上,电绝缘性能好,易着色,加工流动性好,刚性好及耐化学腐蚀性好。PS易加工成型,强度较高,并具有透明、廉价、刚性、绝缘、印刷性好等优点。可广泛用于轻工市场,日用装潢,照明指示和包装等方面。在电气方面更是良好的绝缘材料和隔热保温材料,可以制作各种仪表外壳、灯罩、光化学仪器零件、透明薄膜、电容器介质层等。PS的不足之处在于耐热性差及不耐沸水等,这严重限制了PS更广泛的应用,一般的改善方法是加入热性能好的纳米填料,如碳纳米管,碳纤维,石墨烯等,以增强PS基复合材料的机械强度。由于纳米填料本身与聚合物基体的结合性差,通常需要对其进行有机改性后 ...
【技术保护点】
1.聚苯乙烯-2-乙烯基萘-还原氧化石墨烯复合材料,其特征在于,所述聚苯乙烯-2-乙烯基萘-还原氧化石墨烯复合材料的玻璃化温度为116-120℃;/n所述聚苯乙烯-2-乙烯基萘-还原氧化石墨烯复合材料以苯乙烯为第一单体,2-乙烯基萘为第二单体进行共聚,第二单体作为辅助共聚单体引入稠环,共聚后得到稠环共聚物,带大π键的还原氧化石墨烯与所述稠环共聚物之间具有π-π相互作用,限制稠环共聚物分子链的运动;/n所述聚苯乙烯-2-乙烯基萘-还原氧化石墨烯复合材料通过悬浮聚合制得,在悬浮聚合体系中,水相与油相的体积比为(1.5-8.5):1,所述油相由苯乙烯和2-乙烯基萘两种单体组成,苯 ...
【技术特征摘要】
1.聚苯乙烯-2-乙烯基萘-还原氧化石墨烯复合材料,其特征在于,所述聚苯乙烯-2-乙烯基萘-还原氧化石墨烯复合材料的玻璃化温度为116-120℃;
所述聚苯乙烯-2-乙烯基萘-还原氧化石墨烯复合材料以苯乙烯为第一单体,2-乙烯基萘为第二单体进行共聚,第二单体作为辅助共聚单体引入稠环,共聚后得到稠环共聚物,带大π键的还原氧化石墨烯与所述稠环共聚物之间具有π-π相互作用,限制稠环共聚物分子链的运动;
所述聚苯乙烯-2-乙烯基萘-还原氧化石墨烯复合材料通过悬浮聚合制得,在悬浮聚合体系中,水相与油相的体积比为(1.5-8.5):1,所述油相由苯乙烯和2-乙烯基萘两种单体组成,苯乙烯的用量为油相质量的70-90wt%,2-乙烯基萘的用量为两种单体质量和的10-30wt%,所述水相由水和分散剂组成,其中分散剂的用量为所述两种单体质量和的5-15wt%,还原氧化石墨烯的用量为所述油相质量的0.5-4wt%;
所述聚苯乙烯-2-乙烯基萘-还原氧化石墨烯复合材料按照以下步骤制备,
步骤1,将分散剂加入水中搅拌至分散剂完全溶解,再加入将苯乙烯和2-乙烯基萘混匀,同时加入引发剂共聚,共聚温度在引发剂的引发温度之上,共聚在保护气体气氛中进行,共聚后得到苯乙烯-2-乙烯基萘共聚物,其中所述引发剂的用量为两种单体质量和的0.8-1.8wt%,所述分散剂的用量为两种单体质量和的5-15wt%。
步骤2,将步骤1制备得到的共聚物溶解于三氯甲烷中,制得浓度为0.1mg/mL的聚合物溶液,将还原氧化石墨烯加到三氯甲烷中,超声分散后,制得浓度为2mg/mL的还原氧化石墨烯分散液,随后将还原氧化石墨烯分散液加入到聚合物溶液中;所述还原氧化石墨烯的用量优选为两种单体质量和的0.5-4wt%,持续搅拌20-40min得到共聚混合体系。
步骤3,将步骤2所得的共聚混合体系中的复合物析出,过滤并洗涤,烘干后得到复合材料。
2.如权利要求1所述的聚苯乙烯-2-乙烯基萘-还原氧化石墨烯复合材料,其特征在于,所述步骤2中的还原氧化石墨烯是由氧化石墨烯经由热还原法、维生素C还原法或氢碘酸还原法还原得到,所述氧化石墨烯是由石墨经由Hummers法、Brodie法或Staudenmaier法氧化得到。
3.如权利要求1所述的聚苯乙烯-2-乙烯基萘-还原氧化石墨烯复合材料,其特征在于,所述分散剂为聚乙烯醇、羟基磷酸钙、羟...
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