【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及石墨烯改性和聚合物加工
,具体涉及ー种高分散烷基化石墨烯/聚丙烯复合材料及其制备方法。
技术介绍
: 石墨烯是由单层六角原胞碳原子组成的蜂窝状ニ维晶体,是构建零维富勒烯、一维碳纳米管和三维石墨的基本単元,具有优异的力学性能、突出的导电性和导热性、高的比表面积和优异的吸附性能以及显著的界面效应,非常适合于构筑高性能和多功能聚合物纳米复合材料。聚丙烯是ー种价格低廉、应用广泛的通用塑料,当石墨烯作为聚丙烯的增强相吋,能有效改善聚丙烯低温脆性、力学强度较低、成型收缩率大和耐热性差等缺陷,从而拓宽聚丙烯的应用范围。然而,石墨烯表面含氧官能团少,片层间较强的范德华力使其易于团聚,在非极性的聚丙烯中分散尤为困难。如何针对聚丙烯的结构特点,对石墨烯进行改性以改善石墨烯与聚丙烯间相容性,是制备石墨烯/聚丙烯复合材料的关键难点。
技术实现思路
: 针对聚丙烯在很多场合下強度、韧性、耐热性不够的缺陷,采用ニ维石墨烯纳米材料与之复合是行之有效的手段,但需解决石墨烯与聚丙烯间相容性差的难题。本专利技术提出了ー种石墨烯烷基化修饰并还原的方法,该改性石墨烯含有 ...
【技术保护点】
一种制备高分散烷基化石墨烯/聚丙烯复合材料的方法,包括以下步骤:①石墨烯的烷基化修饰:将氧化石墨烯溶于水,将表面改性剂溶于溶剂中,分别超声分散20分钟~2小时,超声频率为20~100赫兹;然后将上述氧化石墨烯和表面改性剂混合,在磁力搅拌下反应1~10小时,搅拌速度为20~1000转/每分钟,反应温度为20~120℃;随后加入还原剂,60~150℃下反应1~10小时;最后抽滤,产物用溶剂反复洗涤以除去多余的表面改性剂,在烘箱中20~120℃干燥2~20小时,研磨,即得高分散烷基化石墨烯;②石墨烯/聚丙烯复合材料的制备:称取聚丙烯和聚丙烯质量0.05~5%的高分散烷基化石墨烯, ...
【技术特征摘要】
1.一种制备高分散烷基化石墨烯/聚丙烯复合材料的方法,包括以下步骤: ①石墨烯的烷基化修饰:将氧化石墨烯溶于水,将表面改性剂溶于溶剂中,分别超声分散20分钟 2小时,超声频率为20 100赫兹;然后将上述氧化石墨烯和表面改性剂混合,在磁力搅拌下反应I 10小时,搅拌速度为20 1000转/每分钟,反应温度为20 120°C;随后加入还原剂,60 150°C下反应I 10小时;最后抽滤,产物用溶剂反复洗涤以除去多余的表面改性剂,在烘箱中20 120°C干燥2 20小时,研磨,即得高分散烷基化石墨烯; ②石墨烯/聚丙烯复合材料的制备:称取聚丙烯和聚丙烯质量0.05 5%的高分散烷基化石墨烯,在高速搅拌机中混合5 40分钟,主轴转速600 3000转/每分钟;然后将混合均匀的聚丙烯和高分散烷基化石墨烯加入双螺杆挤出机中熔融混合,螺杆转速20 120转/分钟,在180 250°C下熔融混炼10 15分钟;所得熔体由双螺杆挤出后,经水槽冷却并引入切粒机进行切粒操作,切粒机转速2 20转/分钟,所得粒料即为本发明的高分散烷基化石墨烯/聚丙烯复合材料。2.按权利要求1所述的方法,其特征在于加入的表面改性剂为烷基氨类如十八烷基胺、十...
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