[發明專利]一種聚丙烯/羧基丁腈橡膠/木質素/鱗片石墨復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202211492864.0
• 申請日: 2022-11-25
• 公開（公告）號: CN115710400A
• 公開（公告）日: 2023-02-24
• 發明（設計）人: 趙弘韜;田波;張楠;李金鳳;李志剛;孫元杰;張建偉;李拓
• 申請（專利權）人: 黑龍江省原子能研究院
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L13/02;C08L97/00;C08K3/04;C08J3/28;C08F255/02;C08F220/56;C08F222/14;C08F279/02;C08F289/00;C08F2/46
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 陳雪梅

1.一種聚丙烯/羧基丁腈橡膠/木質素/鱗片石墨復合材料，其特征在于所述復合材料由預輻照聚丙烯粉末、預輻照羧基丁腈橡膠乳液、木質素、鱗片石墨、單體助劑和熱穩定劑，采用熔融共混和γ-射線輻照進行制備；

所述的預輻照聚丙烯粉末與預輻照羧基丁腈橡膠乳液的質量比為100﹕(1～10)、所述的預輻照聚丙烯粉末與木質素的質量比為100﹕(1～20)、所述的預輻照聚丙烯粉末與鱗片石墨的質量比為100﹕(0.05～5)、所述的預輻照聚丙烯粉末與單體助劑的質量比為100﹕(0.5～5)、所述的預輻照聚丙烯粉末與熱穩定劑的質量比為100﹕(0.01～1)。

2.根據權利要求1所述的一種聚丙烯/羧基丁腈橡膠/木質素/鱗片石墨復合材料，其特征在于所述預輻照聚丙烯粉末是將聚丙烯樹脂粉末密封入聚乙烯袋中，進行γ-射線輻照處理，其中所述的γ-射線輻照參數為：輻照劑量率為0.1kGy/h～20kGy/h，輻照劑量為1kGy～50kGy，輻照時間為0.05h～500h。

3.根據權利要求2所述的一種聚丙烯/羧基丁腈橡膠/木質素/鱗片石墨復合材料，其特征在于所述聚丙烯樹脂重均分子量為5×10³g/mol～1.5×10⁵g/mol。

4.根據權利要求1所述的一種聚丙烯/羧基丁腈橡膠/木質素/鱗片石墨復合材料，其特征在于所述預輻照羧基丁腈橡膠乳液是將羧基丁腈橡膠乳液密封入聚對苯二甲酸乙二醇酯瓶中，進行γ-射線輻照，其中所述的γ-射線輻照參數為：輻照劑量率為0.5kGy/h～20kGy/h，輻照劑量為50kGy～250kGy，輻照時間為2.5h～500h。

5.根據權利要求4所述的一種聚丙烯/羧基丁腈橡膠/木質素/鱗片石墨復合材料，其特征在于所述羧基丁腈橡膠乳液為丙烯腈、丁二烯和丙烯酸形成的共聚物，且所述的羧基丁腈橡膠乳液的結合腈含量為20％～50％。

6.根據權利要求1所述的一種聚丙烯/羧基丁腈橡膠/木質素/鱗片石墨復合材料，其特征在于所述單體助劑為苯乙烯、丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、N,N-亞甲基雙丙烯酰胺、雙甲基丙烯酸三乙二醇酯、雙甲基丙烯酸四乙二醇酯、1，6一己二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、二乙烯基苯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯和氰尿酸三烯丙酯、季戊四醇四丙烯酸酯和季戊四醇四甲基丙烯酸酯中的一種或幾種的混合物。

7.根據權利要求1所述的一種聚丙烯/羧基丁腈橡膠/木質素/鱗片石墨復合材料，其特征在于所述熱穩定劑為Irganox 1076。

8.如根據權利要求1所述的一種聚丙烯/羧基丁腈橡膠/木質素/鱗片石墨復合材料的制備方法，其特征在于該方法按照以下步驟進行：

一、預輻照聚丙烯粉末的制備：將聚丙烯樹脂粉末密封入PE袋中，在輻照劑量率為0.1kGy/h～20kGy/h、輻照劑量為1kGy～50kGy的條件下輻照0.05h～500h，即得預輻照聚丙烯粉末；

二、預輻照羧基丁腈橡膠乳液制備：將羧基丁腈橡膠乳液密封入PET瓶中，進行γ-射線輻照，其中所述的γ-射線輻照參數為：輻照劑量率為0.5kGy/h～20kGy/h，輻照劑量為50kGy～250kGy，輻照時間為2.5h～500h，即得預輻照羧基丁腈橡膠乳液；

三、將木質素、鱗片石墨、單體助劑、熱穩定劑、步驟一得到的預輻照聚丙烯粉末和步驟二得到的預輻照羧基丁腈橡膠乳液放入高速攪拌機中預混合，然后放入密煉機中混合，設定剪切速率為50～100轉/分，溫度為180℃～200℃下混合10～20分鐘，擠出造粒，得到預制復合材料；

四、將步驟三得到的預制復合材料進行γ-射線輻照，控制輻照劑量率為0.1kGy/h～20kGy/h，輻照劑量為5kGy-200kGy，輻照時間為0.25h～2000h，完成制備，獲得所述的一種聚丙烯/羧基丁腈橡膠/木質素/鱗片石墨復合材料。