[發明專利]石墨烯改性聚丁烯復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201910266972.8
• 申請日: 2019-04-03
• 公開（公告）號: CN111777820A
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 徐歡;徐瑋彤;劉芳芳;劉婷婷;劉耘成;曲波;馬青喜;李金來
• 申請（專利權）人: 新奧石墨烯技術有限公司
• 主分類號: C08L23/20
• 分類號: C08L23/20;C08L23/06;C08L53/02;C08L91/06;C08L23/08;C08K3/04;C08K9/04;C08K9/06;C08J3/22
• 代理公司: 北京中博世達專利商標代理有限公司 11274
• 代理人: 申健

1.一種石墨烯改性聚丁烯復合材料的制備方法，其特征在于，包括：

將石墨烯、石墨烯表面處理劑和石墨烯包覆劑進行混合，得到混合物；

對所述混合物進行混煉，得到具有三維導熱網絡結構的石墨烯填充母粒；

將所述石墨烯填充母粒與聚丁烯進行熔融混合，得到石墨烯改性聚丁烯復合材料。

2.根據權利要求1所述的石墨烯改性聚丁烯復合材料的制備方法，其特征在于，所述將石墨烯、石墨烯表面處理劑和石墨烯包覆劑進行混合得到混合物的步驟，具體包括：將所述石墨烯、所述石墨烯表面處理劑、所述石墨烯包覆劑、穩定劑和抗氧劑進行混合，得到混合物。

3.根據權利要求2所述的石墨烯改性聚丁烯復合材料的制備方法，其特征在于，在對所述混合物進行混煉時，混煉的溫度為120℃～250℃；單位質量的所述混合物所消耗的能量為0.1kWh/kg～5kWh/kg。

4.根據權利要求2所述的石墨烯改性聚丁烯復合材料的制備方法，其特征在于，在將所述石墨烯填充母粒與所述聚丁烯進行熔融混合時，熔融混合的溫度為165℃～230℃；所述石墨烯填充母粒和所述聚丁烯總質量的單位質量所消耗的能量為0.5kWh/kg～100kWh/kg。

5.根據權利要求2所述的石墨烯改性聚丁烯復合材料的制備方法，其特征在于，在所述石墨烯改性聚丁烯復合材料中，所述聚丁烯、所述石墨烯、所述石墨烯表面處理劑、所述石墨烯包覆劑、所述穩定劑和所述抗氧劑的質量比為(50～90)：(5～40)：(0.015～4)：(1～40)：(0.5～2)：(0.3～1.5)。

6.根據權利要求5所述的石墨烯改性聚丁烯復合材料的制備方法，其特征在于，所述石墨烯表面處理劑包括硅烷偶聯劑，所述石墨烯表面處理劑與所述石墨烯的質量比為(2～10)：100。

7.根據權利要求5所述的石墨烯改性聚丁烯復合材料的制備方法，其特征在于，所述石墨烯表面處理劑包括十八烷基胺、異氰酸酯或鈦酸酯偶聯劑，所述石墨烯表面處理劑與所述石墨烯的質量比為(0.3～1.5)：100。

8.根據權利要求2所述的石墨烯改性聚丁烯復合材料的制備方法，其特征在于，所述穩定劑包括硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、硬脂酸鉛和硬脂酸鋇中的至少一種。

9.根據權利要求2所述的石墨烯改性聚丁烯復合材料的制備方法，其特征在于，所述抗氧劑包括三[2,4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯和硫代二丙酸二月桂酯中的至少一種。

10.根據權利要求1所述的石墨烯改性聚丁烯復合材料的制備方法，其特征在于，所述石墨烯包覆劑包括石蠟、熱塑性彈性體、聚烯烴彈性體、聚乙烯蠟、三元乙丙橡膠、苯乙烯系熱塑性彈性體、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、丁苯橡膠、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物和聚酯彈性體中的至少一種。

11.一種石墨烯改性聚丁烯復合材料，其特征在于，包括聚丁烯和具有三維導熱網絡結構的石墨烯填充母粒，所述石墨烯填充母粒包括石墨烯、石墨烯表面處理劑和石墨烯包覆劑，所述石墨烯形成三維導熱網絡結構。

12.根據權利要求11所述的石墨烯改性聚丁烯復合材料，其特征在于，所述聚丁烯包括等規全同聚丁烯-1，所述等規全同聚丁烯-1的等規度＞90％，平均分子量為200000～500000，密度為0.85g/cm³～0.94g/cm³，結晶度為40％～70％，熔融指數為0.5g/10min～20g/10min。

13.根據權利要求11所述的石墨烯改性聚丁烯復合材料，其特征在于，所述石墨烯的最大徑向尺寸為0.5μm～40μm，厚度為1nm～20nm。