[發(fā)明專利]一種高分散烷基化石墨烯/聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310016402.6
• 申請日: 2013-01-17
• 公開（公告）號: CN103087411A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王賢保;楊旭宇;楊佳;萬麗
• 申請（專利權(quán)）人: 湖北大學(xué)
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08K9/06;C08K9/04;C08K9/02;C08K3/04
• 代理公司: 武漢凌達知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(特殊普通合伙) 42221
• 代理人: 宋國榮

1.一種制備高分散烷基化石墨烯/聚丙烯復(fù)合材料的方法，包括以下步驟：

①石墨烯的烷基化修飾：將氧化石墨烯溶于水，將表面改性劑溶于溶劑中，分別超聲分散20分鐘～2小時，超聲頻率為20～100赫茲；然后將上述氧化石墨烯和表面改性劑混合，在磁力攪拌下反應(yīng)1～10小時，攪拌速度為20～1000轉(zhuǎn)/每分鐘，反應(yīng)溫度為20～120℃；隨后加入還原劑，60～150℃下反應(yīng)1～10小時；最后抽濾，產(chǎn)物用溶劑反復(fù)洗滌以除去多余的表面改性劑，在烘箱中20～120℃干燥2～20小時，研磨，即得高分散烷基化石墨烯；

②石墨烯/聚丙烯復(fù)合材料的制備：稱取聚丙烯和聚丙烯質(zhì)量0.05～5%的高分散烷基化石墨烯，在高速攪拌機中混合5～40分鐘，主軸轉(zhuǎn)速600～3000轉(zhuǎn)/每分鐘；然后將混合均勻的聚丙烯和高分散烷基化石墨烯加入雙螺桿擠出機中熔融混合，螺桿轉(zhuǎn)速20～120轉(zhuǎn)/分鐘，在180～250℃下熔融混煉10～15分鐘；所得熔體由雙螺桿擠出后，經(jīng)水槽冷卻并引入切粒機進行切粒操作，切粒機轉(zhuǎn)速2～20轉(zhuǎn)/分鐘，所得粒料即為本發(fā)明的高分散烷基化石墨烯/聚丙烯復(fù)合材料。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于加入的表面改性劑為烷基氨類如十八烷基胺、十六烷基胺、十二烷基胺、八烷基胺，烷基硅烷偶聯(lián)劑如正十八烷基三甲氧基硅烷、正十二烷基三甲氧基硅烷、辛基三甲氧基硅烷，聚丙烯接枝馬來酸酐中的一種或幾種。

3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所用還原劑為維生素C、氨水、水合肼、氫氧化鈉、硼氫化鈉、谷胱甘肽中的一種或幾種。

4.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于溶劑為甲醇、乙醇、甲苯、二甲苯、環(huán)已烷、四氫呋喃、氯仿、丙酮中的一種或幾種。

5.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于:步驟(1)中洗滌產(chǎn)物所用溶劑與反溶解表面改性劑的溶劑相同。

6.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于高分散烷基化石墨烯的平均厚度為2～7nm。

7.如權(quán)利要求1或2所述的制備高分散烷基化石墨烯/聚丙烯的方法，其特征在于聚丙烯為等規(guī)聚合物，其分子量為20～40萬，熔融指數(shù)為3～6g/10min。

8.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于水槽冷卻時所用水槽溫度為30～60℃，切粒機的轉(zhuǎn)速為600～900轉(zhuǎn)/每分鐘。

9.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于高分散烷基化石墨烯在二甲苯、甲苯、三氯甲烷和四氫呋喃等有機溶劑中分散均勻。

10.一種高分散烷基化石墨烯/聚丙烯復(fù)合材料，由權(quán)利要求1所述方法制得。