[發明專利]一種環保耐磨高分子材料的制備方法

在審

• 申請號: 202011235809.4
• 申請日: 2020-11-09
• 公開（公告）號: CN112175378A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 段嘉敏
• 申請（專利權）人: 段嘉敏
• 主分類號: C08L69/00
• 分類號: C08L69/00;C08L67/02;C08L77/00;C08L1/02;C08K13/06;C08K7/06;C08K7/08;C08K9/06;C08K3/04;C08K3/38;C08K3/34
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1.一種環保耐磨高分子材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

第一步、準備如下重量份的原料：PC樹脂40-50份、聚對苯二甲酸乙二醇酯20-30份、聚酰胺樹脂10-20份、納米填料5-10份、改性氣凝膠3-5份、短切碳纖維3-5份、硼酸鋁晶須1-3份、相容劑2-3份、抗氧劑6-8份和潤滑劑0.5-1份，備用；

第二步、將PC樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺樹脂加入攪拌罐中，在溫度290-320℃，轉速300-500r/min條件下，攪拌30-60min，得到基料；

第三步、向第二步得到的基料中加入納米填料、改性氣凝膠、短切碳纖維和硼酸鋁晶須，溫度、轉速與第二步相同的情況下，攪拌20min，然后加入相容劑、抗氧劑和潤滑劑，降低轉速至200-300r/min，反應20min，得到混料，將混料通過雙螺旋擠出機擠出造粒，雙螺旋擠出機的加工溫度為230-250℃，并且主機旋轉速度為370-410r/min。

2.根據權利要求1所述的一種環保耐磨高分子材料的制備方法，其特征在于，所述納米填料的制備方法包括以下步驟：

步驟S11、將天然石墨鱗片用體積分數15%的鹽酸溶液浸泡10-20min，然后過濾，濾餅用去離子水洗滌至洗滌液呈中性，再于100-110℃烘箱中干燥24h，得除雜天然石墨鱗片，將除雜天然石墨鱗片、硝酸鈉和高錳酸鉀加入硫酸溶液中，在水浴溫度40℃，轉速200-300r/min條件下，反應12h，然后滴加蒸餾水，將水浴溫度升高至90℃，轉速不變，繼續反應1h，得混合物A；

步驟S12、向步驟S11得到的混合物A中加入蒸餾水和過氧化氫，提高轉速至500-700r/min，繼續反應6-8h，過濾，濾餅用去離子水洗滌至洗滌液呈中性，于真空干燥箱中60℃下干燥22-24h，得到可膨脹石墨，將可膨脹石墨放入坩堝中，在微波爐中800-1000W功率下膨化30s，得到膨脹石墨；

步驟S13、將濃度12mol/L的硝酸溶液和濃度16mol/L的硫酸溶液按照體積比1:3加入燒杯中，混合均勻得到混酸，然后向混酸中加入步驟S12得到的膨脹石墨，在50℃的水浴條件下，磁力攪拌24h后，過濾，濾餅用去離子水洗滌3-5次，然后于真空干燥箱中在溫度100℃下干燥處理24h，得到氧化石墨；

步驟S14、將蒸餾水和無水乙醇加入燒杯中，轉速50r/min攪拌5min，向燒杯中加入步驟S13得到的氧化石墨和六方氮化硼，在室溫條件下，頻率30-50kHz超聲分散1h，得混合物B，將混合物B轉移至三口燒瓶中，向三口燒瓶中滴加硅烷偶聯劑KH-550，于溫度80℃，氮氣保護下回流反應24h，然后冷卻至室溫，以轉速1000-1200r/min離心處理，沉淀先用無水乙醇洗滌2次，再用去離子水洗滌3-5次，最后于80℃烘箱中干燥至恒重，即得所述納米填料。

3.根據權利要求2所述的一種環保耐磨高分子材料的制備方法，其特征在于，步驟S11中所述硫酸溶液為質量分數85%的硫酸溶液，天然石墨鱗片、硝酸鈉、高錳酸鉀、硫酸溶液和蒸餾水的用量比為10g：5g：30g：230-250mL：460mL；步驟S12中所述混合物A、蒸餾水和過氧化氫的體積比為1：1：0.1-0.2；步驟S13中所述混酸和膨脹石墨的用量比為30-40mL：2g；步驟S14中所述蒸餾水、無水乙醇、氧化石墨和六方氮化硼的用量比為30mL：20mL：200mg：150-180mg，混合物B與烷偶聯劑KH-550的質量比為1:0.05-0.1。