[發明專利]基于少層石墨烯的改性塑料及其制備方法

在審

• 申請號: 201910732649.5
• 申請日: 2019-08-09
• 公開（公告）號: CN110483971A
• 公開（公告）日: 2019-11-22
• 發明（設計）人: 吳兆貴
• 申請（專利權）人: 創隆科技有限公司
• 主分類號: C08L69/00
• 分類號: C08L69/00;C08L83/04;C08K3/04;C08K5/544;C08L77/00;C09K5/14;B29B9/06;B29C48/92
• 代理公司: 44427 深圳市中智立信知識產權代理有限公司
• 代理人: 徐銀針<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明提供了一種基于少層石墨烯的改性塑料及其制備方法，其中，改性塑料包括：包括3000目少層石墨烯粉末5?20份，還包括1000份母料、3?8份聚二甲基硅氧烷、8?16份3?氨丙基三乙氧基硅烷、28?56份乙醇、和4?8份軟化水。本發明以石墨烯作為填料成分添加到PC塑料母料或PA塑料母料能有效提高其導熱性能，還能避免混料時對添加劑過分擠壓，防止少層石墨烯粉的層數分離結構重聚成多層石墨烯而導致導熱系數下降。

技術領域

本發明涉及改性塑料技術領域，特別涉及一種基于少層石墨烯的改性塑料及其制備方法。

背景技術

PC塑料與PA塑料有著很好的耐沖擊性、絕緣性和抗老化性，其熔點高和耐低溫，因此能在消費產品及工業產品上被廣泛使用。但一般塑料的導熱系數比較低，當應用于發熱的產品外殼時，往往因為產品不能有效通過傳導散熱，而令到產品內部結構溫升過高。比如市面上的電源適配器，一般以塑料作為外殼材料以達到絕緣與隔離目的，但內部溫升過高會導致電源工作環境變差，以至能源能效降低。

發明內容

本發明提供了一種基于少層石墨烯的改性塑料及其制備方法，以解決至少一個上述技術問題。

為解決上述問題，作為本發明的一個方面，提供了一種改性塑料，包括：包括3000目少層石墨烯粉末5-20份。

優選地，還包括1000份母料、3-8份聚二甲基硅氧烷、8-16份3-氨丙基三乙氧基硅烷、28-56份乙醇、和4-8份軟化水。

優選地，所述母料為聚碳酸酯或聚酰胺。

本發明還提供了一種用于上述的改性塑料的制備方法，包括以下步驟：

步驟1，將母料加入滾桶式塑料混色機的料斗中，將成分為聚二甲基硅氧烷的擴散油加入混合均勻至塑料母料表面平均沾上；

步驟2，再加入少層石墨烯粉末以混合至塑料母料表面平均沾上，混色機定時開關設置須少于2分鐘，以免過長時間混合擠壓改變石墨烯粉層數結構；

步驟3，預熱水冷拉條切粒系統，擠出機機頭與炮筒各區設定溫度范圍約180-300℃，喂料速率/螺桿轉速(Q/N值)需視乎實際擠出質量調整為1-5pph/rpm；

步驟4，將上述處理過的塑料母料加入喂料機料斗，通過水冷拉條切粒系統加熱熔融、加壓擠出、條狀料冷卻成型再切粒輸出半成品粒料；

步驟5，準備偶聯劑溶液：將3-氨丙基三乙氧基硅烷：乙醇：軟化水按比例2：7：1混合調配，充分攪拌半小時；

步驟6，預處理半成品粒料：將步驟4中的粒料放入塑料高速攪拌機，并將步驟5中的偶聯劑溶液直接噴灑在填料上，以480轉/分鐘轉速攪拌20-30分鐘，再以120℃烘干2小時；

步驟7，再次預熱雙螺桿擠出機各部分，機頭與炮筒各區設定溫度范圍約180-300℃，喂料速率/螺桿轉速(Q/N值)需視乎實際擠出質量調整為1-5pph/rpm；

步驟8，將步驟6已烘干預處理過的粒料加入喂料機料斗，通過水冷拉條切粒系統加熱熔融、加壓擠出、條狀料冷卻成型再切粒輸出，制備成改性PC塑料母料或改性PA塑料母料。

以石墨烯作為填料成分添加到PC塑料母料或PA塑料母料能有效提高其導熱性能。本發明關鍵是配合特定的助劑兩次使用水冷拉條切粒系統將塑料母料混料擠出成型，有別于固有工藝只使用一次水冷拉條切粒系統混料擠出。這方法能避免混料時對添加劑過分擠壓，防止少層石墨烯粉的層數分離結構重聚成多層石墨烯而導致導熱系數下降。

附圖說明

圖1示意性地示出了表面溫或比較曲線。

具體實施方式