[發(fā)明專利]一種輕質(zhì)石墨烯尼龍復(fù)合材料的制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810040699.2
• 申請日: 2018-01-16
• 公開（公告）號: CN108276768A
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林前鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南國盛石墨科技有限公司
• 主分類號: C08L77/02
• 分類號: C08L77/02;C08L63/00;C08K13/04;C08K3/04;C08K7/00;C08K3/22;C08K3/08;C08K3/36;C08J9/08;C09K5/14
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 任重;單香杰

1.一種輕質(zhì)石墨烯尼龍復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，由發(fā)泡澆鑄尼龍、石墨烯、耐磨劑、導(dǎo)熱填料、潤滑分散劑和添加劑制備而成，其中，所述添加劑為增韌劑一、阻燃劑按比例混合，所述發(fā)泡澆鑄尼龍由酰胺單體、催化劑、助催化劑、發(fā)泡劑，增韌劑二反應(yīng)制備得到；所述輕質(zhì)石墨烯尼龍復(fù)合材料的制備方法包括以下步驟：

S1. 將酰胺單體按質(zhì)量比為1:1，分別加入到澆鑄尼龍設(shè)備的A、B反應(yīng)釜內(nèi)，分別抽真空至0.1MPa，在120℃下脫水30min，停止抽真空，通入氮氣保護；將反應(yīng)釜A，加入催化劑，維持反應(yīng)釜內(nèi)熔體溫度在120℃下，抽真空30min，得到活性料A；同時，在反應(yīng)釜B中，依次加入助催化劑、增韌劑二，維持釜內(nèi)熔體溫度120℃下，抽真空10min后，維持反應(yīng)釜內(nèi)熔體溫度120℃，并保持20min；得到活性料B；將上述活性料A和活性料B通過混合噴射搶打入密閉模具中，模具的溫度已經(jīng)預(yù)熱到160℃，對模具內(nèi)的熔體進行磁力攪拌，磁力攪拌的轉(zhuǎn)數(shù)為1000rpm，噴射過程中，在噴射頭混入發(fā)泡劑，抽真空，保持密閉模具溫度25min，制得發(fā)泡澆鑄尼龍；

S2.將發(fā)泡澆鑄尼龍、石墨烯、耐磨劑、導(dǎo)熱填料、潤滑分散劑和添加劑制備而成混合，加入螺旋擠出機中，通過剪切作用使混合物中的各組分熔融混合，最后經(jīng)螺旋擠出機的機頭擠出、造粒，得到石墨烯尼龍復(fù)合材料；所述螺旋擠出機的轉(zhuǎn)速為400r/min ~720r/min ，擠出機的溫度為200~300℃；

最后，將得到的石墨烯尼龍復(fù)合材料粒子在80℃~l30℃之間烘干2小時~8小時。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述輕質(zhì)石墨烯尼龍復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述發(fā)泡澆鑄尼龍、石墨烯、耐磨劑、導(dǎo)熱填料、潤滑分散劑和添加劑的各組分所占質(zhì)量分數(shù)如下：

發(fā)泡澆鑄尼龍：60％~82％，

石墨烯：2％~5％，

耐磨劑：1％~2％，

導(dǎo)熱填料：2％~5％，

潤滑分散劑：3％~10％，

增韌劑一：5％~15％，

阻燃劑：5％~10％；

所述發(fā)泡澆鑄尼龍所占質(zhì)量分數(shù)如下，由酰胺單體：70%~80%，催化劑：1%~3%，助催化劑：8%~10%，發(fā)泡劑：6%~10%，增韌劑二：5%~10%反應(yīng)制備得到。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述輕質(zhì)石墨烯尼龍復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述發(fā)泡澆鑄尼龍、石墨烯、耐磨劑、導(dǎo)熱填料、潤滑分散劑和添加劑的各組分所占質(zhì)量分數(shù)如下：

發(fā)泡澆鑄尼龍：70%，

石墨烯：3％，

耐磨劑：2％，

導(dǎo)熱填料：2％，

潤滑分散劑：8％，

增韌劑一：8％，

阻燃劑：7％。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述輕質(zhì)石墨烯尼龍復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述酰胺單體為己內(nèi)酰胺和十二內(nèi)酰胺按質(zhì)量比為2:1混合，所述發(fā)泡劑為碳酸鈉和亞硝酸鈉任意一種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述輕質(zhì)石墨烯尼龍復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述催化劑為鈉代己內(nèi)酰胺鹽、己內(nèi)酰胺溴化鎂中的任意一種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述輕質(zhì)石墨烯尼龍復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述助催化劑為異氰酸酯；所述異氰酸酯為MDI、TDI、HDI、NDI、PAPI、HTDI、HMDI、TMXDI、IPDI、JQ膠的任意一種。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述輕質(zhì)石墨烯尼龍復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述增韌劑一和增韌劑二均為環(huán)氧樹脂。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述輕質(zhì)石墨烯尼龍復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述耐磨劑為氧化鋅、納米三氧化二鋁、納米二氧化硅中的至少一種。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述輕質(zhì)石墨烯尼龍復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述導(dǎo)熱填料為銅粉、鋁粉、鐵粉、錫粉中的至少一種；所述潤滑分散劑為脂肪酸及其酯類的至少一種。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述輕質(zhì)石墨烯尼龍復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述阻燃劑為溴系阻燃劑、三氧化二銻、氫氧化鎂/氫氧化鋁、有機磷類阻燃劑、紅磷、三聚氰酸鹽中的至少一種。