[發明專利]一種石墨烯改性的環保耐磨塑膠材料

在審

• 申請號: 201710185769.9
• 申請日: 2017-03-26
• 公開（公告）號: CN106752056A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 馮可發
• 申請（專利權）人: 廣西豐達三維科技有限公司
• 主分類號: C08L101/00
• 分類號: C08L101/00;C08L51/04;C08L67/04;C08L79/08;C08K13/06;C08K9/00;C08K3/04;C08K7/14;C08K5/103;C08K3/32;B33Y70/00
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【技術領域】

本發明屬于3D打印用材料制備技術領域，具體涉及一種石墨烯改性的環保耐磨塑膠材料。

【背景技術】

3D打印又稱為快速成型技術，也稱為增材制造技術，是一種不需要傳統刀具、夾具和機床，而是以數字模型文件為基礎，使用金屬粉末或塑料等具有黏合性的材料逐層打印來制造任意形狀物品的技術。3D打印機可以制造的物品很多，如飛機、手槍，再如食物、人體器官、兒童玩具等。3D打印技術是最近20年來世界制造技術領域的一次重大突破。是機械工程、計算機技術、數控技術、材料科學等多學科技術的集成。3D打印最難最核心的技術是打印材料的開發。因此開發更為多樣多功能的3D打印材料成為未來研究與應用的熱點與關鍵。

2004年英國曼徹斯頓大學的Geim和Novoselov通過膠帶剝離高定向石墨獲得了獨立存在的二維石墨烯(Gra-phene，GN)晶體以來，石墨烯已經成為材料科學領域極受關注的研究熱點之一。石墨烯，實際上就是單原子層的石墨，它擁有獨特的二維結構和優異的力學、熱力學、光學和電學性能。

石墨烯是目前世界上最薄卻也是最堅硬的納米材料，它幾乎是完全透明的，至吸收2.3％的光，導熱系數高達5300W/m·k，高于碳納米管和金剛石。石墨烯是一種由碳原子構成的單層片狀結構的新材料，具有強度高，比表面積大，高化學反應活性，高填充性的特點。

白色污染是全球城市都有的環境污染，在各種公共場所到處都能看見大量廢棄的塑料制品，他們從自然界而來，由人類制造，最終歸結于大自然時卻不易被自然所消納，從而影響了大自然的生態環境。從節約資源的角度出發，由于塑料制品主要來源是面臨枯竭的石油資源，應盡可能回收，但由于現階段再回收的生產成本遠高于直接生產成本，在現行市場經濟條件下難以做到。因此，如何處理廢棄塑料，成為了一種難題。

【發明內容】

本發明提供一種石墨烯改性的環保耐磨塑膠材料，以解決廢棄塑料處理的問題。本發明制得的石墨烯改性的環保耐磨塑膠材料的耐磨性和拉伸強度明顯優于現有技術的塑膠材料，同時本發明的塑膠材料可應用于3D打印鞋制品中。

為解決以上技術問題，本發明采用以下技術方案：

一種石墨烯改性的環保耐磨塑膠材料，以重量份為單位，包括以下原料：石墨烯2.2-4.5份、廢棄塑料63-116份、馬來酸酐接枝三元乙丙橡膠35-82份、聚乳酸36-58份、二聚磷酸鈉34-45份、2-羥基-4-辛氧基二苯丁酮18-25份、丁烯基雙硬脂酰胺20-32份、乙二醇單硬脂酸酯10-15份、磷酸三丁氧基乙酯15-20份、三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯12-18份、聚酰亞胺纖維6-12份、玻璃纖維4-8份、表面活性劑1.2-1.8份、調節劑0.6-1份、發生劑0.4-0.6份、交聯劑0.4-0.8份、相容劑0.6-1.2份、架橋劑0.6-1.2份、催化劑0.3-0.6份、增塑劑0.4-0.8份、分散劑0.3-0.5份、增粘劑0.3-0.6份、固化劑1.2-2.5份、抗氧劑0.3-0.5份、穩定劑0.2-0.4份、抗老劑1-1.6份、阻燃劑1.5-2份、抑煙劑2-4份。

優選地，所述表面活性劑為聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物。

優選地，所述調節劑為ACR，所述發生劑為氣溶膠發生劑，所述交聯劑為交聯劑SAC-100。

優選地，所述相容劑為馬來酸酐接枝相容劑，所述架橋劑為丙烯酸型架橋劑。

優選地，所述催化劑為五氧化二釩，所述增塑劑為檸檬酸酯。

優選地，所述分散劑為分散劑MF，所述增粘劑為丁基三甲氧基硅烷。

優選地，所述固化劑為環氧類樹脂固化劑，所述抗氧劑為抗氧劑1098。

優選地，所述穩定劑為改性膨潤土熱穩定劑，所述抗老劑為巴斯夫UV-234抗老劑。

優選地，所述阻燃劑以重量份為單位，包括以下原料：乙二醇乙醚醋酸酯60-68份、辛酸癸酸甘油三酯25-28份、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸銨22-24份、聚氧化丙烯三醇18-22份、尿素14-16份、氧化鋁10-12份、三氧化二銻9-11份、氧化鉛7-10份、膨潤土8-12份、滲透劑1-2份。

優選地，所述抑煙劑以重量份為單位，包括以下原料：三丁基氧化錫32-42份、氫氧化鉛16-21份、硅藻土12-20份、氫氧化鋁8-10份、八鉬酸銨4-6份、硬脂酸1.5-2份。

本發明具有以下有益效果：

(1)本發明使用常用的廢棄塑料，來源廣，價格低，拓寬了3D打印材料原料的選擇范圍，同時為廢棄塑料的有效處理提供了新的途徑；