[發明專利]一種石墨烯與苯乙烯單體復合材料的制備方法及其裝置

在審

• 申請號: 201610396814.0
• 申請日: 2016-06-06
• 公開（公告）號: CN107459725A
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發明（設計）人: 孫鐵漢;姚培智
• 申請（專利權）人: 臺灣苯乙烯工業股份有限公司
• 主分類號: C08L25/06
• 分類號: C08L25/06;C08K3/04;C08F112/08;C08F2/44;C08F2/56;C08F2/01;C08L9/06;C08L55/02;C08F236/10;C08F236/12
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司11139
• 代理人: 孫皓晨,馬鑫

1.一種石墨烯與苯乙烯單體復合材料的制備方法，其是在一無亮度的環境下進行，且其溫度控制在低于苯乙烯單體產生聚合反應的溫度，其包括：

取復數石墨碎片與苯乙烯單體的液體相混合，形成一石墨碎片與苯乙烯單體的混合液；

對該石墨碎片與苯乙烯單體的混合液施予超音波照射，使該石墨碎片形成相分離的少層石墨烯，并讓該苯乙烯單體對該石墨碎片進行嵌入與插層，進而得一第一形態的石墨烯與苯乙烯單體的復合材料，該第一形態的石墨烯與苯乙烯單體的復合材料是呈乳化狀的混合液，在本發明中稱為第一形態的SMG。

2.如權利要求1所述的石墨烯與苯乙烯單體復合材料的制備方法，其繼對該第一形態的石墨烯與苯乙烯單體的復合材料施予超音波振動，讓該苯乙烯單體對該少層石墨烯進行剝離與拆層，使該少層石墨烯充分形成單層石墨烯，繼而得到一第二形態的石墨烯與苯乙烯單體的復合材料，該第二形態的石墨烯與苯乙烯單體的復合材料是呈乳化狀的混合液，在本發明中稱為第二形態的SMG。

3.如權利要求2所述的石墨烯與苯乙烯單體復合材料的制備方法，更包括對該第一形態的石墨烯與苯乙烯單體的復合材料續施予超音波噴霧器的霧化，加熱使苯乙烯產生聚合反應形成聚苯乙烯，干燥的粉?；幚恚纬梢痪郾揭蚁┌賹邮┑膹秃喜牧?，該聚苯乙烯包裹少層石墨烯的復合材料呈粉粒狀，在本發明中稱為第一形態的PSG。

4.如權利要求3所述的石墨烯與苯乙烯單體復合材料的制備方法，更包括對該第二形態的石墨烯與苯乙烯單體的復合材料續施予超音波噴霧器的霧化，加熱使苯乙烯產生聚合反應形成聚苯乙烯，干燥的粉?；幚恚纬梢痪郾揭蚁┌鼏螌邮┑膹秃喜牧?，該聚苯乙烯包裹單層石墨烯的復合材料呈粉粒狀，在本發明中稱為第二形態的PSG。

5.如權利要求4所述的石墨烯與苯乙烯單體復合材料的制備方法，更包括對該第一形態的石墨烯與苯乙烯單體的復合材料與高分子單體，續施予超音波噴霧器的霧化，加熱使苯乙烯與高分子單體產生聚合反應形成聚合物，與干燥的粉粒化處理，形成一聚合物包裹少層石墨烯的復合材料，該聚合物包裹少層石墨烯的復合材料呈粉粒狀，在本發明中稱為第一形態的HPSG，其中該高分子單體包括丙烯腈或丁二烯中任一種或兩種的組合。

6.如權利要求5所述的石墨烯與苯乙烯單體復合材料的制備方法，其中該高分子單體為丁二烯，其中形成一聚合物包裹少層石墨烯的復合材料的聚合物為丁苯橡膠。

7.如權利要求5所述的石墨烯與苯乙烯單體復合材料的制備方法，其中該高分子單體為丙烯腈與丁二烯的組合，其中形成一聚合物包裹少層石墨烯的復合材料的聚合物為ABS樹脂。

8.如權利要求5所述的石墨烯與苯乙烯單體復合材料的制備方法，更包括對該第二形態的石墨烯與苯乙烯單體的復合材料與高分子單體，繼續施予超音波噴霧器霧化，加熱使苯乙烯與高分子單體產生聚合反應形成聚合物，與干燥的粉?；幚?，形成一聚合物包裹單層石墨烯的復合材料，該聚合物包裹單層石墨烯的復合材料呈粉粒狀，在本發明中稱為第二形態的HPSG，其中該高分子單體包括丙烯腈或丁二烯中任一種或兩種的組合。

9.如權利要求8所述的石墨烯與苯乙烯單體復合材料的制備方法，其中該高分子單體為丁二烯，其中形成一聚合物包裹單層石墨烯的復合材料的聚合物為丁苯橡膠。

10.如權利要求8所述的石墨烯與苯乙烯單體復合材料的制備方法，其中該高分子單體為丙烯腈與丁二烯的組合，其中形成一聚合物包裹單層石墨烯的復合材料的聚合物為ABS樹脂。

11.如權利要求7所述的石墨烯與苯乙烯單體復合材料的制備方法，更包括一種石墨烯與苯乙烯單體的復合材料制備裝置，該制備裝置包括：

一超音波振蕩裝置，其設有一超音波電功率與頻率輸出件，該超音波電功率與頻率輸出件的末端鏈接一超音波作動件；

一冷卻器，其包括有一冷卻筒；

一備置槽，設于該冷卻筒內，且該超音波作動件伸入或作用于該備置槽，該備置槽設有至少一進料口及出料口，該進料口用以輸入提供懸浮于水液中的石墨碎片與苯乙烯單體以及促進反應所需的啟始劑、催化劑、懸浮劑與穩定劑，使于該備置槽內形成該石墨碎片與該苯乙烯單體的混合液；

一儲存槽，以一輸料管連接該出料口。