[發明專利]一種螺旋碳納米管雜化石墨烯復合塑料及其制備方法

在審

• 申請號: 201810552643.5
• 申請日: 2018-05-31
• 公開（公告）號: CN108794874A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 陳永;武培培;何斌
• 申請（專利權）人: 哈爾濱金納科技有限公司
• 主分類號: C08L23/08
• 分類號: C08L23/08;C08L23/30;C08L27/06;C08L23/06;C08L91/06;C08K13/06;C08K3/04;C08J3/22;C08L55/02;C08L53/02;C08L23/12;C08K5/09;C08K3/22
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 鄧宇

1.一種螺旋碳納米管雜化石墨烯復合塑料，其特征在于，所述復合塑料由塑料、螺旋碳納米管雜化石墨烯的復配物與塑料添加物按如下重量份配比制成，其中：

塑料為聚氯乙烯100份及與其相匹配的增塑劑1～95重量份和穩定劑2～7重量份；或聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、尼龍、聚酯、ABS中的一種或兩種以上的混合物，100重量份；

螺旋碳納米管雜化石墨烯的復配物為0.1～200重量份，所述復配物是將螺旋碳納米管雜化石墨烯經表面覆蓋分散劑或接枝偶聯劑經表面處理后的產物；

塑料添加物為碳酸鈣、滑石粉、木粉、抗氧劑、分散劑、潤滑劑中的一種或兩種以上的混合物，0.1～10重量份。

2.根據權利要求1所述的螺旋碳納米管雜化石墨烯復合塑料，其特征在于，所述螺旋碳納米管雜化石墨烯的復配物由以下重量份的原料制成：螺旋碳納米管雜化石墨烯粉100份、分散劑0～20份，以及下述重量份試劑中的一種或兩種以上的混合物：鈦酸酯偶聯劑0.1～20份、鋁酸酯偶聯劑0.1～20份、酸酐化聚合物0.1～20份，所述螺旋碳納米管雜化石墨烯的制備方法為：將催化劑活性組分、載體組分、摻雜組分負載在氧化石墨烯上，經活化、粉碎后制得負載有催化劑的石墨烯；然后通過化學氣相沉積法制得螺旋碳納米管雜化石墨烯前軀體，經純化制得螺旋碳納米管雜化石墨烯，其含碳量：≥80％，比表面積：≥10㎡/g，所述負載有催化劑的石墨烯的顆粒大小為1～100納米，所述負載有催化劑的石墨烯中的催化劑活性組分質量占比0.1％～20％、載體組分質量占比1％～80％、石墨烯質量占比0.5％～95％，三者質量占比加和為100％。

3.根據權利要求2所述的螺旋碳納米管雜化石墨烯復合塑料，其特征在于，所述螺旋碳納米管雜化石墨烯的復配物由以下重量份的原料組成：螺旋碳納米管雜化石墨烯100份、分散劑0～20份以及下述重量份試劑中的一種或兩種以上的混合物：鈦酸酯偶聯劑0.1～5.0份、鋁酸酯偶聯劑0.1～5.0份和酸酐化聚合物0.1～5.0份。

4.根據權利要求2所述的螺旋碳納米管雜化石墨烯復合塑料，其特征在于，所述催化劑活性組分為含鐵、鈷、鎳、鉻、鉬、鎢、錫、銦、銅、硫、磷、氮或鈉元素的氧化物、氫氧化物、氯化物、氰化物、氟化物、硝酸鹽、硫酸鹽、銨鹽和有機酸鹽中的一種或兩種以上的混合物；所述載體組分為硅、鎂、鋁元素的氧化物、氫氧化物和硅酸鹽中的一種或兩種以上的混合物，所述摻雜組分為檸檬酸、水、乙醇和丙酮分散劑中一種或兩種以上的混合物。

5.根據權利要求2所述的螺旋碳納米管雜化石墨烯復合塑料，其特征在于，所述活化過程為：惰性氣體氛圍下，400℃～950℃條件下反應0.5h～24h。

6.根據權利要求2所述的一種螺旋碳納米管雜化石墨烯復合塑料，其特征在于，所述化學氣相沉積過程為：使用碳源、載氣的混合氣體，在反應溫度為500-1200℃條件下，在固定床、移動床、流化床中的一種中，碳源分解并沉積碳生成螺旋碳納米管雜化石墨烯，所述碳源使用的是七碳以下的低碳氣體：甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、丁烷、丁烯、丁二烯、苯、環己烷、正己烷、甲苯、二甲苯中的一種或兩種以上的混合物；載氣使用氮氣、氦氣、氫氣中的一種或兩種以上的混合物，控制碳源的分壓小于總壓力的70％。

7.根據權利要求2所述的一種螺旋碳納米管雜化石墨烯復合塑料，其特征在于，所述純化為混酸處理法或者自加熱退火中的一種。

8.根據權利要求2所述的一種螺旋碳納米管雜化石墨烯復合塑料，其特征在于，所述螺旋碳納米管雜化石墨烯的含碳量：≥90％，比表面積：≥50㎡/g。