[發明專利]一種用于3D打印的石墨烯微片復合材料的制備方法

有效

• 申請號: 201610111121.2
• 申請日: 2016-02-29
• 公開（公告）號: CN105776194B
• 公開（公告）日: 2017-09-05
• 發明（設計）人: 陳慶;葉任海
• 申請（專利權）人: 成都新柯力化工科技有限公司
• 主分類號: C01B32/19
• 分類號: C01B32/19;B33Y70/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種用于3D打印的石墨烯微片復合材料的制備方法，其特征在于：先將石墨粉加熱分散，通過沖擊式超細粉碎機的轉子帶動的刀片對石墨進行反復的剪切、沖擊，使石墨粉碎剝離，經分級篩選后，合格物料經靜電分散，得到層數在100層-300層分散均勻、流動性好的用于3D打印的石墨烯微片復合材料，具體方法如下：

（1）將重量份為90-100的石墨粉和重量份為0.5-2.0的分散劑在高速加熱式混合機中加熱分散，高速加熱式混合機轉速為300-500rpm，加熱溫度為80-110℃，加熱分散時間為20-30min，得到混合物料；

（2）將步驟（1）得到的混合物料送入沖擊式超細粉碎機中粉碎剝離，物料在氣流帶動下進入第一粉碎室并第一次粉碎剝離；在第一粉碎室內，高速回轉第一級轉子帶動刀片對物料進行反復剪切、沖擊，使物料粉碎剝離，合格細物料隨氣流進入第二粉碎室，不合格粗物料經旋轉下料器返回第一粉碎室再次粉碎剝離，物料中難以粉碎的粒子和混入的雜質落入排渣螺旋自動排出機外；

（3）合格細物料隨氣流進入第二粉碎室并進一步精細粉碎剝離；在第二粉碎室內，高速回轉第二級轉子帶動刀片對物料進行反復剪切、沖擊，使物料進一步精細粉碎剝離，已薄片化高比表面積物料隨氣流和風扇送入渦輪分流機，不合格粗物料經旋轉下料器返回第二粉碎室再次粉碎剝離，物料中難以粉碎的粒子和混入的雜質落入排渣螺旋自動排出機外；

（4）步驟（3）中已薄片化高比表面積物料隨氣流和風扇送入渦輪分流機后，通過渦輪分流機分級篩選，得到層數在100-300層的均勻的石墨烯微片；

（5）將步驟（4）得到的石墨烯微片靜電分散處理，得到分散均勻、流動性好的用于3D打印的石墨烯微片復合材料。

2.根據權利要求1所述一種用于3D打印的石墨烯微片復合材料的制備方法，其特征在于：石墨粉為膨脹石墨、熱裂解石墨中的一種，粒徑介于1mm和5mm之間。

3.根據權利要求1所述一種用于3D打印的石墨烯微片復合材料的制備方法，其特征在于：所述分散劑為六偏磷酸鈉、三聚磷酸鈉、十二烷基硫酸鈉、聚丙烯酰胺中的任一種。

4.根據權利要求1所述一種用于3D打印的石墨烯微片復合材料的制備方法，其特征在于：所述第一級轉子轉速為3500-6000rpm，第一級轉子帶動的刀片為高硬度耐磨金屬齒形刀；所述第二級轉子轉速為5000-9000rpm，第二級轉子帶動的刀片為高硬度耐磨金屬齒形刀。