[發明專利]一種石墨烯-納米聚四氟乙烯復合改性填料的制備及其應用方法

有效

• 申請號: 201910164515.8
• 申請日: 2019-03-05
• 公開（公告）號: CN109912924B
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發明（設計）人: 陳威
• 申請（專利權）人: 深圳市馭晟新材料科技有限公司
• 主分類號: C08L59/00
• 分類號: C08L59/00;C08L23/06;C08L27/18;C08L91/06;C08K9/06;C08K3/04
• 代理公司: 北京志霖恒遠知識產權代理事務所(普通合伙) 11435
• 代理人: 周丹

1.一種石墨烯-納米聚四氟乙烯復合改性填料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟Ⅰ，取石墨烯加入去離子水，并在水浴條件下加熱攪拌得到溶液A；

步驟Ⅱ，取偶聯劑、乙醇、去離子水攪拌混合得到溶液B；

步驟Ⅲ，將溶液A和溶液B混合并在水浴的條件下進行偶聯反應，使材料表面呈現出親油性，冷卻過濾洗滌獲得經過改性的石墨烯填料M；

步驟Ⅳ，取適量經過改性的石墨烯填料M與納米聚四氟乙烯加入到水-乙醇的混合溶液中進行混合，并加入適量水性粘結劑，進行分散混合，得到乳濁液N；

步驟Ⅴ，維持乳濁液N的分散性，并進行脫水干燥得到石墨烯-納米聚四氟乙烯復合改性填料；

所述偶聯劑為有機鉻絡合物、硅烷類、鈦酸酯類和鋁酸化合物中的一種或者幾種；

所述步驟Ⅳ中石墨烯填料M與聚四氟乙烯的重量比范圍為1:5至1:25；

所述步驟Ⅳ中的水性粘結劑為聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙烯醇(PVA)、丁四醇中的一種或幾種，且所述水性粘結劑的重量含量為石墨烯-納米聚四氟乙烯復合改性填料的1％—5％，且所述石墨烯為粉末狀的水性石墨烯。

2.根據權利要求1所述的一種石墨烯-納米聚四氟乙烯復合改性填料的制備方法，其特征在于，所述步驟Ⅰ中各組分的重量比例為：去離子水800份，石墨烯10份，且水浴溫度為80℃；

所述步驟Ⅱ中各組分的重量比例為：偶聯劑2份，乙醇15份，去離子水1份；

所述步驟Ⅲ中溶液A和溶液B的重量比例為：溶液A810份，溶液B 5份，且所述偶聯反應的條件為80℃水浴反應3小時。

3.根據權利要求2所述的一種石墨烯-納米聚四氟乙烯復合改性填料的制備方法，其特征在于，所述步驟Ⅴ中的干燥方式為噴霧干燥，且所述噴霧干燥的參數為，進口溫度在120-150℃，進料速度在5％-35％，空氣壓力在10-25個大氣壓，出口溫度控制在70-90℃范圍內。

4.根據權利要求2所述的一種石墨烯-納米聚四氟乙烯復合改性填料的制備方法，其特征在于，所述步驟Ⅳ中的水-乙醇的混合溶液重量比為水3份，乙醇2份。

5.利用權利要求1-4中任一權利要求所述制備方法制得的復合改性填料的應用方法，其特征在于，取步驟Ⅴ所得的石墨烯-納米聚四氟乙烯復合改性填料以5％-30％的重量比例加入到聚合物基體材料中，同時加入重量分數為0.1-1％小分子油狀物，然后經過攪拌混合并通過擠出造粒得到石墨烯-納米聚四氟乙烯改性的聚合物復合粒料，將復合粒料采用注塑或熱壓方式得到所需結構的產品，所述小分子油狀物為石蠟油。

6.根據權利要求5所述的復合改性填料的應用方法，其特征在于，所述聚合物基體材料為聚甲醛、尼龍、聚醚醚酮、超高分子量聚乙烯中的一種或幾種。