[發明專利]一種石墨烯復合材料的連續式生產設備以及制備方法

有效

• 申請號: 201710222715.5
• 申請日: 2017-04-06
• 公開（公告）號: CN106928448B
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 蔣炎;黃榮慶;羅振揚
• 申請（專利權）人: 常州恒利寶納米新材料科技有限公司
• 主分類號: C08G69/16
• 分類號: C08G69/16;C08G69/28;C08K3/04
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙)11371
• 代理人: 李進

1.一種石墨烯復合材料的連續式生產設備，包括原料制備裝置和反應裝置，所述原料制備裝置的出料端連接至所述反應裝置，其特征在于，所述連續式生產設備還包括用于對所述反應裝置中得到的粗品復合材料進行萃取純化的萃取裝置，所述萃取裝置的進料端與所述生產裝置的出料端連接，所述萃取裝置的出料端設有用于將萃取得到的聚酰胺單體萃取液輸送至所述原料制備裝置的輸液管道；所述原料制備裝置包括用于將聚酰胺單體熔融并與石墨烯混合的原料熔融釜，所述原料熔融釜設置有高剪切乳化機和超聲分散器；所述原料制備裝置通過輸料管道與所述反應裝置的進料端連接，所述輸料管道設置有用于將管內物料進行超聲剝離及分散的超聲分散器。

2.根據權利要求1所述的連續式生產設備，其特征在于，所述原料制備裝置還包括至少一個用以將輔料、聚酰胺單體和石墨烯混合的輔料貯罐，所述輔料貯罐設置有高剪切乳化機和超聲分散器。

3.根據權利要求1所述的連續式生產設備，其特征在于，所述原料熔融釜的出料端和進料端之間連接有旁通管道，所述旁通管道設置有用于將管內物料進行超聲剝離及分散的超聲分散器。

4.根據權利要求1所述的連續式生產設備，其特征在于，所述萃取裝置包括用于對石墨烯復合材料進行萃取分離的萃取器，和用于將聚酰胺單體萃取液與石墨烯混合的萃取液貯罐，所述萃取器的進料端連接至所述反應裝置的出料端，所述萃取器的出料端與所述萃取液貯罐的進料端連接，所述萃取液貯罐的出料端通過所述輸液管道與所述原料制備裝置連接，所述萃取液貯罐設置有超聲分散器。

5.一種石墨烯復合材料的制備方法，其特征在于，包括：將聚酰胺單體與石墨烯材料加入到原料熔融釜中進行熔融，并在高剪切乳化機和超聲分散器的共同作用下進行剝離以及分散混合，得到混合料；將所述混合料輸送至反應裝置中進行聚合反應，得到粗品復合材料；將所述粗品復合材料輸送至萃取裝置中萃取分離，得到石墨烯復合材料，萃取得到的聚酰胺單體萃取液通過所述輸液管道將輸送回原料制備裝置中重復利用；所述混合料通過輸料管道輸送至反應裝置，在輸料的過程中，使用超聲分散器對輸料管道中的混合料進行超聲剝離及分散。

6.根據權利要求5所述的石墨烯復合材料的制備方法，其特征在于，所述混合料由所述熔融釜的出料端進入旁通管道，由所述熔融釜的進料端回到所述熔融釜實現循環；在循環過程中，通過超聲分散器對所述旁通管道內的混合料進行超聲剝離及分散。

7.根據權利要求5所述的石墨烯復合材料的制備方法，其特征在于，還包括：在將所述聚酰胺單體萃取液輸送至所述原料制備裝置之前，先將所述聚酰胺單體萃取液與石墨烯復合材料混合，并在超聲分散器的作用下進行超聲剝離及分散。

8.根據權利要求5～7任一項所述的石墨烯復合材料的制備方法，其特征在于，所述高剪切乳化機的攪拌轉速≥500r/min，超聲分散器的超聲功率均為1～20kW。