[發明專利]系列爆炸協同共混的聚合物基石墨烯泡沫擠出成型方法

在審

• 申請號: 202110456607.0
• 申請日: 2021-04-27
• 公開（公告）號: CN113276376A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 吳婷;徐文華;瞿金平
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: B29C48/00
• 分類號: B29C48/00;B29C48/92;C08J9/12;C08L23/06;C08K7/24
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 梁睦宇

1.系列爆炸協同共混的聚合物基石墨烯泡沫擠出成型方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、將膨脹石墨浸泡到去離子水中，并充分攪拌，以獲得載水膨脹石墨；

S2、將聚合物基體與載水膨脹石墨以一定的質量比配料預混，然后喂入到基于體積脈動形變塑化輸運技術的混煉設備中進行熔融共混，聚合物基體與載水膨脹石墨形成的混合物在混煉設備中經歷周期性地體積壓縮-釋放協同蒸汽爆破所引發的系列爆炸效應，膨脹石墨原位剝離為石墨烯納米片并同步均勻地分散于聚合物基體中，以制得聚合物基石墨烯復合熔體；

S3、待聚合物基石墨烯復合熔體內部的石墨烯納米片和自由水均勻分散和分布后，混煉設備再將聚合物基石墨烯復合熔體從擠出模頭連續擠出，以制得聚合物基石墨烯泡沫。

2.根據權利要求1所述的系列爆炸協同共混的聚合物基石墨烯泡沫擠出成型方法，其特征在于：步驟S1中獲得載水膨脹石墨的含水率為5％～99％。

3.根據權利要求1所述的系列爆炸協同共混的聚合物基石墨烯泡沫擠出成型方法，其特征在于：步驟S2中聚合物基體與載水膨脹石墨的質量比為99：1～70：30。

4.根據權利要求1所述的系列爆炸協同共混的聚合物基石墨烯泡沫擠出成型方法，其特征在于：所述聚合物基體為聚乙烯、聚丙烯、聚乳酸、聚苯乙烯、聚碳酸酯和聚偏氟乙烯中的任意一種或多種組合。

5.根據權利要求1所述的系列爆炸協同共混的聚合物基石墨烯泡沫擠出成型方法，其特征在于：所述混煉設備為單軸偏心轉子擠出機、雙軸偏心轉子擠出機、葉片擠出機、偏心轉子密煉機或葉片密煉機。

6.根據權利要求1所述的系列爆炸協同共混的聚合物基石墨烯泡沫擠出成型方法，其特征在于：步驟S2中，混煉設備中的固體輸送段、熔融塑化段、熔體輸送段和均化計量段的加工溫度依次為150～230℃、170～230℃、180～230℃和180～230℃。

7.根據權利要求1所述的系列爆炸協同共混的聚合物基石墨烯泡沫擠出成型方法，其特征在于：步驟S3中，擠出模頭的加工溫度為160～230℃。

8.根據權利要求1所述的系列爆炸協同共混的聚合物基石墨烯泡沫擠出成型方法，其特征在于：在步驟S2中的熔融共混和步驟S3中的連續擠出過程中，混煉設置的轉子轉速為20～100rpm。