[發明專利]一種氯乙烯聚合專用的改性石墨烯

在審

• 申請號: 202010550618.0
• 申請日: 2020-06-16
• 公開（公告）號: CN111634906A
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 蔣欣雨;姜超
• 申請（專利權）人: 蔣欣雨
• 主分類號: C01B32/19
• 分類號: C01B32/19;C01B32/194;C01B32/198;C08F14/06;C08F2/44;C08K9/10;C08K9/04;C08K3/04
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本發明屬于高分子材料技術領域，具體的說是一種氯乙烯聚合專用的改性石墨烯，包括殼體、電動機和超聲發生器；所述殼體上方固連有進料管；所述殼體底部固連有電動機；所述電動機輸出軸貫穿殼體延伸至殼體內部設置；所述電動機輸出軸位于殼體內部一端固連有循環桿；所述循環桿內部開設有螺旋形循環槽；所述循環槽于循環管上下兩端均開口設置；所述循環桿遠離電動機一端套接有振動閥；所述殼體內腔正對振動閥處固連有輔助塊；本發明通過設置電動機帶動循環桿和渦輪轉動，進而使經超聲波剝離后的溶液形成統一的轉動的方向，進而形成渦流，并利用渦流內外轉速的差異使石墨與石墨烯之間進行分離，進而加快超聲波加快石墨烯的剝離速度。

技術領域

本發明屬于高分子材料技術領域，具體的說是一種氯乙烯聚合專用的改性石墨烯。

背景技術

目前石墨烯的制備方法有機械剝離法、外延生長法、氧化還原法、有機合成法、溶劑熱法、化學氣相沉積法等。在這些方法中，由于機械剝離法制備方法簡單，制備過程環保無污染，生產成本較為低廉，在工業生產中備受青睞。通過超聲波剝離石墨烯，過程中不引入雜質，能夠有效保護石墨烯的結構完整性，提高石墨烯產量，是石墨烯大規模工業化生產的選擇方案之一。

中國專利公告號為203128206的發明專利公開了一種石墨烯制備用插層剝離設備，包括超聲波發生器、超聲波分散罐和用于對分散罐內的石墨懸浮液進行分散的攪拌裝置，攪拌裝置包括攪拌電機、攪拌旋轉軸和攪拌旋轉葉片，攪拌旋轉軸一端連接攪拌電機另一端連接攪拌旋轉葉片，超聲波分散罐的側壁安裝有復數個超聲波換能器，超聲波分散罐的底部設置有排料口，整個石墨烯制備用插層剝離設備放置在機架上，該方案中石墨烯制備用插層剝離設備將機械攪拌與超聲處理結合在一起，實現石墨烯制備過程中插層和剝離的協同有效進行，但是在實際工作過程中，經過超聲波換能器轉化得到的超聲波傳導至石墨懸浮液內，其能量被石墨懸浮液迅速吸收，衰減速度較快，因此，超聲波在石墨懸浮液內所能傳播的距離有限，即超聲波換能器的有效工作距離較短，這大大制約了石墨烯超聲波剝離裝置的體積，也意味著制備石墨烯的工作效率難以提升，不利于石墨烯的工業化生產。

鑒于此，本發明研制一種氯乙烯聚合專用的改性石墨烯以及制備該石墨烯時使用的剝離器，用于解決上述技術問題。

發明內容

為了彌補現有技術的不足，解決基于超聲波的擴散機制，超聲波在石墨液體中傳播時其傳播速度衰減度較大，因此使用超聲波制備石墨烯存在效率低、不利用工業化大規模生產的問題，本發明提出的一種氯乙烯聚合專用的改性石墨烯。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：本發明所述的一種氯乙烯聚合專用的改性石墨烯，該氯乙烯聚合專用的改性石墨烯制備方法包括以下步驟：

S1：將天然鱗片石墨通入高速破碎機中，控制高速破碎機轉速為360-420r/min，進行高速破碎分離制得石墨粉，將石墨粉通入微波爐中，使用微波處理15-25s后即制得膨脹石墨粉末；將天然鱗片石墨經過高速破碎機破碎為粉末便于石墨的剝離，同時將石墨粉通入微波爐中，利用微波使石墨內部形成強大的渦流，進而利用這種渦流效應，使石墨內部快速升溫加熱，進而釋放出大量的氣體，進而使得石墨層迅速膨脹，膨脹的石墨片層之間的距離大幅度增加，進而有效的降低石墨的剝離難度；

S2：將S1中制得的膨脹石墨粉末通入添加了高錳酸鉀的濃硫酸溶液中，常溫下攪拌混合反應1-2h后制得膨脹氧化石墨粉末；將膨脹石墨粉末通入添加了高錳酸鉀的濃硫酸溶液中，利用高錳酸鉀作為催化劑，使用濃硫酸對膨脹石墨粉進行氧化處理，進而形成質地均勻的氧化石墨，進一步降低石墨剝離難度；