[發(fā)明專利]一種基于石墨烯的聚苯乙烯復(fù)合材料及制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910682238.X
• 申請日: 2019-07-26
• 公開（公告）號: CN110317287B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李哲;侯樹亭;沈海斌
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林云亭石墨烯技術(shù)股份有限公司
• 主分類號: C08F112/08
• 分類號: C08F112/08;C08K3/04;C08J9/20;C08J9/14
• 代理公司: 無錫睿升知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32376
• 代理人: 姬穎敏

本發(fā)明涉及一種基于石墨烯的聚苯乙烯復(fù)合材料，各原料的重量百分比為：石墨烯的質(zhì)量分數(shù)為0.05％?0.6％，苯乙烯的質(zhì)量分數(shù)為35％?43％，表面活性劑的質(zhì)量分數(shù)為0.01％?0.1％，助活性劑的質(zhì)量分數(shù)為0.01％?0.05％，分散劑的質(zhì)量分數(shù)為0.5％?2％，助分散劑的質(zhì)量分數(shù)為0.01％?0.1％，穩(wěn)定劑的質(zhì)量分數(shù)為0.26％?1％，助穩(wěn)定劑的質(zhì)量分數(shù)為0.01％?0.1％，引發(fā)劑的質(zhì)量分數(shù)為0.5％?2％，發(fā)泡劑戊烷的質(zhì)量分數(shù)為2％?5％，去離子水的質(zhì)量分數(shù)為46.05％?61.65％。本發(fā)明采用一步法聚合，適用于工業(yè)化反應(yīng)釜生產(chǎn)，利于工業(yè)化生產(chǎn)的穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一步法制備聚苯乙烯技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于石墨烯的聚苯乙烯復(fù)合材料及制備方法。

背景技術(shù)

聚苯乙烯泡沫(Expanded Polystyrene簡稱EPS)是一種輕型高分子聚合物，它是采用聚苯乙烯樹脂加入發(fā)泡劑，同時加熱進行軟化，產(chǎn)生氣體，形成一種硬質(zhì)閉孔結(jié)構(gòu)的泡沫塑料。EPS由于具有優(yōu)異持久的保溫隔熱性、獨特的緩沖抗震性、抗老化性和防去離子水性，因而在日常生活、農(nóng)業(yè)、交通運輸業(yè)、軍事工業(yè)等許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

目前，EPS、石墨EPS、石墨烯EPS聚合均采用兩步法聚合，即低溫聚合階段，及加入發(fā)泡劑戊烷后的高溫聚合階段。在申請?zhí)枮?01710349183.1、文獻名稱為“一種可發(fā)泡性聚苯乙烯及其制備方法”公開了一種低溫聚合石墨烯EPS的制備方法，工藝比較復(fù)雜、能耗比高，對于現(xiàn)場操作人員的要求比較高，不利于工業(yè)化生產(chǎn)的穩(wěn)定性。

同時，EPS的力學(xué)性能、保溫性能也急需提高，以應(yīng)對其它應(yīng)用材料的競爭沖擊。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明公開了一種基于石墨烯的聚苯乙烯復(fù)合材料及制備方法。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

一種基于石墨烯的聚苯乙烯復(fù)合材料，各原料的重量百分比為：石墨烯的質(zhì)量分數(shù)為0.05％-0.6％，苯乙烯的質(zhì)量分數(shù)為35％-43％，表面活性劑的質(zhì)量分數(shù)為0.01％-0.1％，助活性劑的質(zhì)量分數(shù)為0.01％-0.05％，分散劑的質(zhì)量分數(shù)為0.5％-2％，助分散劑的質(zhì)量分數(shù)為0.01％-0.1％，穩(wěn)定劑的質(zhì)量分數(shù)為0.26％-1％，助穩(wěn)定劑的質(zhì)量分數(shù)為0.01％-0.1％，引發(fā)劑的質(zhì)量分數(shù)為0.5％-2％，發(fā)泡劑戊烷的質(zhì)量分數(shù)為2％-5％，去離子水的質(zhì)量分數(shù)為46.05％-61.65％。

其進一步的技術(shù)特征為：所述石墨烯的層數(shù)≤6層；所述石墨烯粒徑D90在6μm以下。

其進一步的技術(shù)特征為：所述表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基磺酸鈉、聚乙烯蠟的一種或多種。

其進一步的技術(shù)特征為：所述助活性劑為聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯的一種或多種。

其進一步的技術(shù)特征為：所述分散劑為活性磷酸鈣、硫酸鋇、碳酸鎂、滑石粉的一種或多種。

其進一步的技術(shù)特征為：所述助分散劑為硅膠、明膠、果膠的一種或多種。

其進一步的技術(shù)特征為：所述穩(wěn)定劑為氯化鈉、氯化鉀、硫酸鈉、亞硫酸氫鈉的一種或多種。

其進一步的技術(shù)特征為：所述助穩(wěn)定劑為乙醇、聚乙烯醇、甲基纖維素、順丁烯二酸酐-苯乙烯共聚物的一種或多種。

其進一步的技術(shù)特征為：所述引發(fā)劑為過氧化二苯甲酰、過氧化異辛酸叔丁酯、叔丁基過氧化-2-乙基己酸酯、過苯甲酸特丁酯、叔丁基過氧化碳酸-2-乙基己酯、過氧化苯甲酸叔丁酯、過氧化二異苯丙的一種或多種。

所述的基于石墨烯的聚苯乙烯復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：