[發明專利]一種石墨烯復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201910023673.1
• 申請日: 2019-01-10
• 公開（公告）號: CN109851975A
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: 雷春堂;莫榮強;潘曉勇;賀佳杰;王浩
• 申請（專利權）人: 四川長虹電器股份有限公司
• 主分類號: C08L53/02
• 分類號: C08L53/02;C08L23/06;C08L23/12;C08K13/02;C08K3/04
• 代理公司: 四川省成都市天策商標專利事務所 51213
• 代理人: 郭會

本發明公開了一種石墨烯復合材料及其制備方法，該復合材料包括以下重量份數計的組分：石墨烯1～6份，硅烷偶聯劑1～6份，聚丙烯5～25份，低密度聚乙烯5～20份，SEBS 20～50份，油類25～55份，抗氧劑0.1～1.0份，所述油類選自橡膠工業用石蠟基白油、環烷基白油或者芳香基油類中的任意一種或幾種，所述抗氧劑包括第一抗氧劑和第二抗氧劑，所述第一抗氧劑與所述第二抗氧劑的重量比為(1～2):1。該方法制備得到的復合材料具有環保自潤滑性、優異的耐磨性能及耐候性能。

技術領域

本發明涉及高分子材料改性技術領域，具體涉及一種石墨烯復合材料及其制備方法，主要用于高耐磨高耐候的材料領域。

背景技術

石墨烯是目前世界上最薄、強度最大、導電導熱性能最強的一種新型納米材料，石墨烯被稱為“黑金”，是“新材料之王”。但由于石墨烯片與片之間存在較強的范德華力，在加工過程中易產生聚集，結構完整的石墨烯片面呈惰性狀態，化學穩定性高，難以與聚合物相實現緊密結合，使得加工工藝(尤其熔融混煉工藝)很難將石墨烯分散在聚合物基體中。

SEBS，是以聚苯乙烯為末端段，以聚丁二烯加氫得到的乙烯-丁烯共聚物為中間彈性嵌段的線性三嵌共聚物。SEBS不含不飽和雙鍵，因此具有良好的穩定性和耐老化性。SEBS具有優異的耐老化性能，既具有可塑性，又具有高彈性，無需硫化即可加工使用，邊角料可重使用，廣泛用于生產高檔彈性體、塑料改性、膠粘劑、潤滑油增粘劑、電線電纜的填充料和護套料等。

PP料是一種半結晶的熱塑性塑料。具有較高的耐沖擊性，機械性質強韌，抗多種有機溶劑和酸堿腐蝕。加工性能好，韌性好，但缺口沖擊性能差，收縮范圍及收縮值大，易發生縮孔、凹痕、變形，散熱慢,成型時容易取向,產生應力集中或變形,熔融粘度低，流動性好，易于成型加工。但由于傳統的PP不易著色、熱膨脹系數較高、材料剛性不足等缺點，大大限制了PP材料的應用領域。因此需要對聚丙烯進行材料改性，將聚丙烯與其它聚合物進行共混制備聚丙烯合金材料。

低密度聚乙烯材料，即LDPE，LDPE的機械強度較差，耐熱性不高，抗環境應力開裂性、粘附性、粘合性、印刷性差，需經表面處理，如化學侵蝕、電暈等處理后方可改進其粘合性、印刷性。吸水性很低，幾乎不吸水，化學穩定性優秀，如對酸、堿、鹽、有機溶劑都較穩定。對CO₂、有機性臭氣滲透性大，但對水蒸汽、空氣的滲透性差。易燃燒，燃燒時有似石蠟昧；在日光和熱作用下容易老化降解而變色，由白轉黃轉褐色，最終呈黑色，且性能下降或龜裂，若加入一定量的抗氧劑、紫外線吸收劑等可改善性能、在化學交聯劑或高能輻照下交聯，可提高軟化點、耐溫性、剛度、耐溶劑性等。

發明內容

本發明的目的在于提供一種石墨烯復合材料及其制備方法，該方法制備得到的復合材料具有環保自潤滑性、優異的耐磨性能及耐候性能。

為了達到上述技術效果，本發明提供了一種石墨烯復合材料，該復合材料包括以下重量份數計的組分：石墨烯1～6份，硅烷偶聯劑1～6份，聚丙烯5～25份，低密度聚乙烯5～20份，SEBS 20～50份，油類25～55份，抗氧劑0.1～1.0份，所述油類選自橡膠工業用石蠟基白油、環烷基白油或者芳香基油類中的任意一種或幾種，所述抗氧劑包括第一抗氧劑和第二抗氧劑，所述第一抗氧劑與所述第二抗氧劑的重量比為(1～2):1。

進一步的技術方案為，該復合材料包括以下重量份數計的組分：石墨烯2～5份，硅烷偶聯劑2～5份，聚丙烯10～20份，低密度聚乙烯5～15份，SEBS 25～40份，油類30～50份，抗氧劑0.1～1.0份，所述油類選自橡膠工業用石蠟基白油、環烷基白油或者芳香基油類中的任意一種或幾種，所述抗氧劑包括第一抗氧劑和第二抗氧劑，所述第一抗氧劑與所述第二抗氧劑的重量比為(1～2):1。

進一步的技術方案為，所述的硅烷偶聯劑選自KH550，KH560，KH792，KH602，KH151中的任意一種或幾種。