[發明專利]石墨烯土工膜及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201810079628.3
• 申請日: 2018-01-26
• 公開（公告）號: CN108384136B
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 王忠倉;張學飛
• 申請（專利權）人: 新疆磐基實業有限公司
• 主分類號: C08L27/06
• 分類號: C08L27/06;C08L23/06;C08L23/08;C08K9/04;C08K3/04;C08J5/18
• 代理公司: 烏魯木齊合縱專利商標事務所 65105
• 代理人: 湯建武;蒙海云

1.一種石墨烯土工膜，其特征在于原料包括石油樹脂和石墨烯，石油樹脂與石墨烯的重量比為1:0.003至0.01；石墨烯土工膜的拉伸強度為24 MPa至27 MPa、直角撕裂強度為108 N/mm至127 N/mm、水蒸氣滲透系數0且≤1×10^－18 g·cm/cm·s·pa，石墨烯土工膜按下述方法得到：第一步，將經過預處理后的所需量石墨烯與部分石油樹脂均勻混合得到預混合料；第二步，將預混合料加入余量的石油樹脂中混合后得到混合料，將混合料進行加熱熔化后得到熔化物，在加熱熔化過程中，混合料也在持續混合，將熔化物造膜后得到石墨烯土工膜；其中，

石墨烯的預處理按下述方法進行：將所需量的向石墨烯中加入N-甲基吡咯烷酮得到石墨烯N-甲基吡咯烷酮溶液，N-甲基吡咯烷酮與石墨烯的體積比為10至20:1，然后將石墨烯N-甲基吡咯烷酮溶液超聲震蕩，向經過超聲震蕩的石墨烯N-甲基吡咯烷酮溶液中加入甲醇后得到石墨烯溶液，甲醇的加入量與N-甲基吡咯烷酮加入量相同，將石墨烯溶液超聲震蕩后得到預處理后的石墨烯；

第二步中，將預混合料加入余量的石油樹脂中之前，需要脫除預混合料中的N-甲基吡咯烷酮和甲醇，脫除預混合料中的N-甲基吡咯烷酮和甲醇的過程按下述方法進行：將預混合料在70℃至75℃的條件下加熱，通過加熱，脫除預混合料中的N-甲基吡咯烷酮和甲醇。

2.根據權利要求1所述的石墨烯土工膜，其特征在于將預混合料在溫度為70℃至75℃的密閉條件下加熱，將加熱過程中揮發的N-甲基吡咯烷酮和甲醇通過抽真空氣相冷凝方式收集。

3.根據權利要求1或2所述的石墨烯土工膜，其特征在于第一步中，經過預處理后的所需量石墨烯與部分石油樹脂采用超聲震蕩方式均勻混合得到預混合料。

4.根據權利要求1或2所述的石墨烯土工膜，其特征在于石油樹脂為聚氯乙烯或聚乙烯或乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。

5.根據權利要求3所述的石墨烯土工膜，其特征在于石油樹脂為聚氯乙烯或聚乙烯或乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。

6.一種根據權利要求1至5任意一項所述的石墨烯土工膜的制備方法，其特征在于按下述方法進行：第一步，將經過預處理后的所需量石墨烯與部分石油樹脂均勻混合得到預混合料；第二步，將預混合料加入余量的石油樹脂中混合后得到混合料，將混合料進行加熱熔化后得到熔化物，在加熱熔化過程中，混合料也在持續混合，將熔化物造膜后得到石墨烯土工膜；其中，石油樹脂與石墨烯的重量比為1:0.003至0.01，

石墨烯的預處理按下述方法進行：將所需量的向石墨烯中加入N-甲基吡咯烷酮得到石墨烯N-甲基吡咯烷酮溶液，N-甲基吡咯烷酮與石墨烯的體積比為10至20:1，然后將石墨烯N-甲基吡咯烷酮溶液超聲震蕩，向經過超聲震蕩的石墨烯N-甲基吡咯烷酮溶液中加入甲醇后得到石墨烯溶液，甲醇的加入量與N-甲基吡咯烷酮加入量相同，將石墨烯溶液超聲震蕩后得到預處理后的石墨烯；

第二步中，將預混合料加入余量的石油樹脂中之前，需要脫除預混合料中的N-甲基吡咯烷酮和甲醇，脫除預混合料中的N-甲基吡咯烷酮和甲醇的過程按下述方法進行：將預混合料在70℃至75℃的條件下加熱，通過加熱，脫除預混合料中的N-甲基吡咯烷酮和甲醇。

7.一種根據權利要求1至5任意一項所述的石墨烯土工膜在垃圾填埋或/和危險廢物填埋或/和油氣防爆場所中的應用。