【技术实现步骤摘要】
可直接分散在有机体系中的石墨烯粉体的工业化连续制备设备以及工艺
[0001]本专利技术属于石墨烯制备领域，具体是一种可直接分散在有机体系中的石墨烯粉体的工业化连续制备设备以及工艺。
技术介绍
[0002]石墨烯是一种以sp2杂化连接的碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的新材料，具有优异的光学、电学、力学特性，在材料、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等领域具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。但是，石墨烯片层的大比表面积和其层与层之间的分子间作用力使得石墨烯易团聚，限制了它的功能化应用。
[0003]目前，工业化的石墨烯基本都是以水为分散介质储存和使用的。但是，很多使用场景需要将石墨烯分散在有机体系，如有机溶剂、树脂、橡胶、有机涂料等中，这就要求对石墨烯进行改性。目前，常用的石墨烯改性方法包括共价改性和非共价改性两种。共价改性能够使石墨烯表面的含氧官能团与改性剂共价连接，两者之间的结合强度高，但相关改性技术通常需要高配的实验室、复杂的样品准备、大型仪器或者消耗大量的昂贵试剂。非共价改性通过阳离子与π键...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种可直接分散在有机体系中的石墨烯粉体的工业化连续制备设备，其特征在于，包括通过管道依次串联连接在一起的预乳化釜（1）、乳液聚合釜（2）以及喷雾干燥器（3）；所述预乳化釜（1）内设置有第一机械搅拌装置（101）和超声探头（102）；所述乳液聚合釜（2）内设置有第二机械搅拌装置（201）和加热装置（202），所述乳液聚合釜（2）和喷雾干燥器（3）之间的管道上串联设置有进料蠕动泵（301）；所述预乳化釜（1）用于为原料提供预乳化场所；所述超声探头（102）用于将油溶性单体乳化为微纳液滴，并使部分微纳液滴吸附在氧化石墨烯片层表面；所述第一机械搅拌装置（101）用于辅助油溶性单体乳化，以使油溶性单体微纳液滴和氧化石墨烯片层均匀分散在水相中；所述乳液聚合釜（2）为油溶性单体乳液聚合提供反应场所；所述加热装置（202）用于为乳液聚合反应提供所需要的反应温度；所述第二机械搅拌装置（201）用于将乳液聚合反应体系混合均匀；所述进料蠕动泵（301）用于将聚合完全的乳液体系匀速打入到喷雾干燥器（3）中；所述喷雾干燥器（3）用于将乳液聚合完毕的乳液体系高温快速干燥成微纳粉体。2.一种可直接分散在有机体系中的石墨烯粉体的工业化连续制备工艺，其特征在于，采用的是如权利要求1所述的一种可直接分散在有机体系中的石墨烯粉体的工业化连续制备设备，包括以下步骤：S1.将氧化石墨烯水分散液、乳化剂和油溶性单体依次加入到预乳化釜（1）内，调节体系pH为碱性，室温下，打开第一机械搅拌装置（101）和超声探头（102），分散一定时间，得到预乳化分散液；S2.开启预乳化釜（1）底部的控制阀，将预乳化分散液打入到所述乳液聚合釜（2）中，打开乳液聚合釜（2）的第二机械搅拌装置（201）和加热装置（202），待升至设定温度后加入引发剂引发乳液聚合反应，至设定时长后结束反应；S3.将乳液聚合釜（2）调节至设定的温度，加入还原剂还原氧化石墨烯，至设定时长后关闭加热装置（202）；S4.开启所述乳液聚合釜（2）底部的控制阀，将聚合完毕的乳液通过进料蠕动泵（301）打入到喷雾干燥器（3）中，在设定温度下快速干燥成微纳粉体。3.根据权利要求2所述的一种可直接分散在有机体系中的石墨烯粉体的工业化连续制备工艺，其特征在于，在步骤S1中，油溶性单体...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘亚青，向阳，赵晓倩，龚明山，赵贵哲，
申请(专利权)人：山西中北新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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