【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于纳米材料和聚合物加工，具体涉及一种高流动性聚合物/g-c3n4复合材料及其制备方法。
技术介绍
1、近年来，聚合物因其各种出色的性能而被广泛用于储能、医疗、传感、光催化、防腐涂层、柔性电子、航空航天和汽车行业等领域。在一系列学术研究和工业应用中，越来越需要精确控制聚合物材料的外在结构与性能。为了满足各种要求，研究人员试图通过简单和高产量的熔融工艺来制备功能化聚合物材料，但聚合物材料的外在结构与性能却受到聚合物熔体加工流动性的制约。熔体加工流动性差会造成聚合物产品次品率高、生产效率低、聚合制品表面质量差、聚合物产品成型周期长、加工过程中的电压电流不稳定等问题。
2、石墨相氮化碳（g-c3n4），以其制备过程简单、吸附性能优异、光电化学性能出色、热稳定性杰出、耐化学性突出等诸多优点成为当前的热门材料。目前对g-c3n4的研究主要在提高比表面积增加活性位点数量、减少光生电子和空穴的复合方面，在提高聚合物流动性方面还未见报道。由于g-c3n4存在-nh和-nh2，且具有富电子特性和形成氢键的能力，在改善聚合物流动性方面有一定的应用潜力。因此，为了聚合物产品的广泛应用，提高聚合物加工时的流动性，我们充分利用g-c3n4的耐热性质与结构特性，将g-c3n4插入到聚合物分子链之间，削弱聚合物分子链间的作用力，进而增加聚合物分子链的移动性，同时利用g-c3n4与聚合物分子之间的π-π共轭效应、氢键等相互作用力实现g-c3n4在聚合物中的均匀分散。
3、本专利技术着眼于寻找一种提高聚合物加工流动性、成本低廉、
技术实现思路
1、为了改善聚合物熔体的加工流动性问题，本专利技术提供了一种高流动性聚合物/g-c3n4复合材料及其制备方法，通过控制g-c3n4的制备过程、用量以及复合材料的制备过程，可以得到流动性能良好的聚合物/g-c3n4复合材料。
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种高流动性聚合物/g-c3n4复合材料的制备方法，包括以下步骤：
4、（1）前驱体通过热聚合制备得到g-c3n4。
5、（2）将（1）中制备的g-c3n4和聚合物树脂干燥后，按照一定配比搅拌预混合；然后，在挤出机保持一定进料、共混、挤出温度和时间后熔融挤出、冷却得到聚合物/g-c3n4复合材料。
6、所述的步骤（1）中前驱体至少是单氰胺、双氰胺、硫化铵、氯化铵、三聚氰胺、硫脲、尿素中的一种或多种。
7、所述的步骤（2）中g-c3n4干燥温度为80～200℃，干燥时间为8～36 h，优选地，所述干燥温度为100～150℃，所述干燥时间为24～30 h。
8、所述的步骤（2）中聚合物树脂干燥温度为80～130℃，干燥时间为8～24 h。
9、所述的步骤（2）中聚合物树脂为聚乙烯（pe）、聚丙烯（pp）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（pet）、聚酰亚胺（pi）、聚苯硫醚（pps）、聚酰胺（pa）中的一种或几种。
10、所述的步骤（2）中g-c3n4质量占比为0.05～15 wt%，优选地，g-c3n4质量占比为1～8 wt%。
11、所述的步骤（2）中挤出机为单螺杆、双螺杆、多螺杆等螺杆挤出机。
12、所述的步骤（2）中挤出机进料口温度为80～350℃，优选地，所述进料口温度为180～250℃。
13、所述的步骤（2）中共混温度为145～370℃，优选地，所述共混温度为220～320℃。
14、所述的步骤（2）中出料口温度为155～400℃, 优选地，所述出料口温度为230～330℃。
15、所述的步骤（2）中挤出机转数为1～100 rpm，所述循环密炼时间为0.5～30 min，优选地，所述挤出机转数为20～50 rpm，所述循环密炼时间为0.5～10 min。
16、本专利技术的有益效果在于：
17、（1）本专利技术提供的高流动性聚合物/g-c3n4复合材料的制备方法简单，且g-c3n4原料廉价易得、产率高。
18、（2）本专利技术提供的方法未使用溶剂，对环境污染友好。
19、（3）本专利技术制备的聚合物/g-c3n4复合材料力学性能优异，加工时流动性能良好。
20、（4）本专利技术制备的聚合物/g-c3n4复合材料的表观粘度相比于纯聚合物材料的表观粘度降低，特别对不易加工、熔体粘度大的聚合物材料尤为有效。
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1.一种高流动性聚合物/g-C3N4复合材料的制备方法，其特征在于：前驱体通过热聚合制得g-C3N4；将g-C3N4和聚合物树脂干燥后，搅拌预混合；经熔融挤出、冷却得到所述的高流动性聚合物/g-C3N4复合材料。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的前驱体为单氰胺、硫化铵、尿素、硫脲、三聚氰胺、氯化铵、双氰胺中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：g-C3N4的干燥温度为80～200℃，干燥时间为8～36 h。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的聚合物树脂为聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚苯硫醚、聚酰胺中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：聚合物树脂的干燥温度为80～130℃，干燥时间为8～24 h。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：混合物中g-C3N4的占比为0.05～15 wt%。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：熔融挤出参数设定为：挤出机进料口温度为80～350℃，共混温度为145～370℃，出料口温度
8.一种由权利要求1-9中任一项所述的方法制得的高流动性聚合物/g-C3N4复合材料。
...【技术特征摘要】
1.一种高流动性聚合物/g-c3n4复合材料的制备方法，其特征在于：前驱体通过热聚合制得g-c3n4；将g-c3n4和聚合物树脂干燥后，搅拌预混合；经熔融挤出、冷却得到所述的高流动性聚合物/g-c3n4复合材料。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的前驱体为单氰胺、硫化铵、尿素、硫脲、三聚氰胺、氯化铵、双氰胺中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：g-c3n4的干燥温度为80～200℃，干燥时间为8～36 h。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的聚合物树脂为聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡伟龙，曹宏，张兵，赖跃坤，刘龙敏，陈怀银，王巍，游健，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：
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