高强超韧改性石墨烯/PET阻隔复合材料及制备和应用制造技术

本发明专利技术涉及高分子材料领域，具体涉及一种高强、超韧硅烷偶联剂改性石墨烯/聚对苯二甲酸乙二醇酯阻隔复合材料及其制备方法，所述阻隔复合材料微观结构中存在纳米级结晶结构，其中，所述阻隔复合材料通过包括下述的原料制备得到：作为填充料的改性石墨烯，以及作为基体树脂的聚对苯二甲酸乙二醇酯，其中，所述改性石墨烯由包括下述组分的原料制备得到：原始石墨烯和硅烷偶联剂。本发明专利技术提供的阻隔复合材料的制备方法，居于受限结晶的原理，利用多级拉伸挤出工艺结合层片状石墨烯的异相成核作用及空间限制作用，诱导复合材料微观结构中形成纳米级晶相非晶相相分离仿生微观结构，显著提高复合材料的韧性，且强度明显提升，具有优异的阻隔性能。

【技术实现步骤摘要】
高强超韧改性石墨烯/PET阻隔复合材料及制备和应用
本专利技术涉及高分子材料领域，具体涉及一种高强、超韧硅烷偶联剂改性石墨烯/聚对苯二甲酸乙二醇酯阻隔复合材料及其制备和应用。
技术介绍
近年来，随着柔性照明、柔性可穿戴光电器件等新兴产业的迅速崛起，具有高强度、大延展性和高断裂韧性的聚合物膜材料展现出广阔的应用前景。然而，由于分子作用机制不同，聚合物复合材料的韧性和强度之间通常是相互排斥的，所以当前多数的研究在试图提高聚合物复合材料韧性和延展性的同时，均不可避免地导致材料的强度降低。因此，开发集高强度、大延展性及多功能性于一体的聚合物复合材料，仍然是材料科学领域巨大的挑战。为解决聚合物复合材料强韧性兼顾的难题，当前的研究多集中于仿生结构的构筑，其中蜘蛛丝和贻贝足丝微观结构的构筑是研究的热点。研究发现，蜘蛛丝及贻贝足丝优异的强韧性是由于多层级组装的纳米相分离结构和纳米晶相受限区域内密集有序的动态氢键作用。这种动态氢键作为一类高效的能量牺牲键，可以在拉伸过程中动态断裂与重构，伴随纳米颗粒相的变形，从而在分子尺度上耗散能量，赋予材料优异的强韧性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硅烷偶联剂改性石墨烯/聚对苯二甲酸乙二醇酯阻隔复合材料，其特征在于，所述阻隔复合材料微观结构中存在纳米级结晶结构，其中，所述阻隔复合材料通过包括下述的原料制备得到：作为填充料的改性石墨烯，以及作为基体树脂的聚对苯二甲酸乙二醇酯；/n其中，所述改性石墨烯由包括下述组分的原料制备得到：原始石墨烯和硅烷偶联剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种硅烷偶联剂改性石墨烯/聚对苯二甲酸乙二醇酯阻隔复合材料，其特征在于，所述阻隔复合材料微观结构中存在纳米级结晶结构，其中，所述阻隔复合材料通过包括下述的原料制备得到：作为填充料的改性石墨烯，以及作为基体树脂的聚对苯二甲酸乙二醇酯；
其中，所述改性石墨烯由包括下述组分的原料制备得到：原始石墨烯和硅烷偶联剂。


2.根据权利要求1所述的阻隔复合材料，其中，制备所述阻隔复合材料的原料中改性石墨烯：聚对苯二甲酸乙二醇酯的质量比为0.01～0.1：100，优选为0.03～0.1：100，进一步优选为0.05～0.1：100。


3.根据权利要求1或2所述的阻隔复合材料，其中，制备所述改性石墨烯的原料中原始石墨烯：硅烷偶联剂的质量比为1:5～15，优选为1:10～15。


4.根据权利要求1-3任一项所述的阻隔复合材料，其中，所述原始石墨烯的片径为10μm～19μm，优选为13μm；
所述原始石墨烯层数为3～8层，优选为5～6层；
所述原始石墨烯比表面积≥400m2/g。


5.根据权利要求1-4任一项所述的阻隔复合材料，其中，所述聚对苯二甲酸乙二醇酯的特性粘度为0.7850～0.815dl/g。


6.根据权利要求1-5任一项所述的阻隔复合材料，其中，所述硅烷偶联剂为含有以下通式所示的硅烷偶联剂：Y(CH2)nSiX3，式中，n为0-3，X选自氯基、甲氧基、乙氧基和乙酰氧基中的一种或两种以上，Y选自乙烯基、氨基、环氧基、甲基丙烯酰氧基和脲基中的一种；
优选为选自γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷中的一种或以上；...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐国敏，魏佳佳，杨照，薛斌，何敏，张兵兵，张凯，龙丽娟，
申请(专利权)人：贵州省材料产业技术研究院，
类型：发明
国别省市：贵州;52