[發明專利]制備聚合物與石墨烯復合材料的方法及得到的復合材料和基材樹脂

在審

• 申請號: 202110048193.8
• 申請日: 2021-01-14
• 公開（公告）號: CN114763428A
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發明（設計）人: 周光遠;趙公大;姜國偉
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: C08L67/02
• 分類號: C08L67/02;C08L53/02;C08L9/06;C08L33/08;C08K3/04;C08K3/34;C08K3/22;B29C55/00
• 代理公司: 北京元周律知識產權代理有限公司 11540
• 代理人: 毛薇

1.制備聚合物與石墨烯復合材料的方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)將石墨材料與高分子聚合物進行熔融共混，得到共混物；

(2)將所述共混物冷卻成型，得成型復合材料；

(3)利用拉伸設備對成型復合材料進行拉伸，得形變的復合材料；

(4)將所述形變的復合材料熔融，攪拌，然后冷卻、成型；

(5)重復步驟(3)和步驟(4)N次，N≥1，得到所述的聚合物與石墨烯復合材料。

2.根據權利要求1所述的的方法，其特征在于，步驟(3)中，拉伸強度為2～200Mpa，拉伸率為100～1000％。

3.根據權利要求1的方法，其特征在于，所述高分子聚合物為聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、丁苯橡膠、苯乙烯與丁二烯嵌段共聚物的氫化物、聚異戊二烯、聚丁二烯、環氧樹脂、聚環氧乙烷、聚苯醚、聚甲醛、聚脲、聚碳酸酯、聚苯胺、聚乳酸、聚氨酯、聚丙烯腈、聚丙烯酸、聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰胺、聚酰亞胺、聚乙烯醇、主鏈原子為硼、鋁、氮、磷或硫的有機元素高分子聚合物、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丙二醇酯、聚呋喃二甲酸乙二醇酯、聚醚醚酮、聚芳醚酮中的一種或其中至少兩種的共聚物或至少兩種的共混物。

4.根據權利要求1的方法，其特征在于，所述高分子聚合物的數均分子量為3000～100萬。

5.根據權利要求1的方法，其特征在于，所述石墨材料為天然鱗片石墨、膠體石墨、熱裂解石墨、膨脹石墨、多層石墨烯、多層氧化石墨烯、多層還原氧化石墨烯中的至少一種；

所述石墨材料的質量與高分子聚合物質量比為1:3～1:200；

優選地，所述石墨材料的平均層數大于10。

6.根據權利要求1的方法，其特征在于，所述步驟(4)中，加入填料，所述填料選自二氧化鈦、二氧化硅、三氧化二鐵、三氧化二鋁、三氧化二鉍、氧化銅、氧化鋅、炭黑、白石墨烯、云母、硅酸鹽、硫磺、碳酸鈣、二氧化錫、氧化錫銻、摻氟氧化錫、三氧化二銦、摻鋁氧化鋅、氧化鎘、摻鎘氧化銦、三氧化鎢、鈉鎢青銅、鉀鎢青銅、銫鎢青銅、鋅粉、銀粉、金粉、銅粉中的至少一種；

優選所述填料的質量為所述聚合物與石墨烯復合材料質量的0～40％。

7.根據權利要求1的方法，其特征在于，

所述步驟(1)熔融共混和步驟(4)熔融的溫度為20℃～300℃；

所述步驟(2)中的冷卻溫度為-50℃～100℃；

所述步驟(3)中，拉伸的溫度條件為-50℃～100℃。

8.權利要求1-7任一項方法制備得到的聚合物與石墨烯復合材料。

9.根據權利要求8所述的聚合物與石墨烯復合材料，其特征在于，

所述聚合物與石墨烯復合材料中石墨烯的層數小于10，更優選小于3；

優選所述石墨材料的質量為所述聚合物與石墨烯復合材料質量的0.05％～20％。

10.一種基材樹脂，其特征在于，含有權利要求8或9所述的聚合物與石墨烯復合材料。