原位悬浮聚合制备聚氯乙烯与石墨烯复合材料的方法_2

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基、羧基、磺酸基、氯基团、氟基团和巯基中的一种。
[0021] 实施例5,作为上述实施例的优化,引发剂为油溶性引发剂,油溶性引发剂为偶氮 二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化二碳酸酯类、过氧化二酰类和过氧酸酯类中的一种以上; 或/和,助剂包含分散剂、消泡剂和聚合终止剂;分散剂、消泡剂和聚合终止剂的质量比为3 至6:2至3:5至9。
[0022] 实施例6,作为上述实施例的优化,分散剂为甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、醇解 度为25%至85%的聚乙烯醇、司盘60、吐温40、吐温80、硬脂酸和脱水山梨醇单月硅酸酯中 的一种以上;或/和,消泡剂为邻苯二甲酸二丁酯和C 6-C2。羧酸甘油酯中的一种以上。
[0023] 实施例7,作为上述实施例的优化,第一步中,溶剂为二甲苯、乙醇、水、苯、氯仿、甲 苯、四氯化碳、二硫化碳和石油醚中的一种;或/和,机械分散法为机械搅拌、振荡器振荡、 超声波振荡、行星式球磨、篮式球磨、搅拌式球磨、卧式球磨、砂磨机研磨、三辊磨研磨和胶 体磨研磨中的一种;或/和,汽提温度为l〇〇°C至120°C,汽提时间为Imin至IOmin;或/和, 调整pH值用pH调节剂进行调节,pH调节剂为氨水、氢氧化钠、碳酸氢钠、碳酸氢铵、碳酸钠、 三聚磷酸钠、磷酸钠、氢氧化钙和碳酸铵中的一种以上。
[0024] 实施例8 (1) 油溶性石墨烯粉体的制备 将0. 5g石蜡溶于500ml二甲苯中,配制成改性剂溶液与5g石墨烯混合,维持温度在 50°C搅拌反应30min,过滤洗涤干燥,得油溶性石墨烯粉体; (2) 石墨烯/聚氯乙烯树脂浆料的制备 在IOL的反应釜中加入2. 5g油溶性石墨烯粉体,通氮气置换,用计量栗加入2500g氯 乙烯单体,超声半小时使其充分混合形成均匀的石墨烯氯乙烯混合物,再加入2g过氧化二 碳酸二异辛酯、过氧化新癸酸异丙苯酯引发剂复配水乳液、5000g去离子水、PVA (醇解度 80%) 5g,碳酸氢钠调节pH值为7至8,设定反应温度为60°C,升温引发聚合反应,釜内压力 随温度升高而上升,逐渐趋于稳定,反应末期压力下降至〇. 25MPa以下,加入聚合反应终止 剂6gATSC,搅拌20min后,使之混合均匀,聚合反应终止,泄压出料; (3) 石墨烯/聚氯乙烯树脂浆料后处理 反应结束后,该浆料通过汽提脱除未反应的氯乙烯单体,离心脱水,经脱水后的复合树 脂具有一定含水量,经螺旋输送器送入气流干燥管,以140°C热风为载体进行第一段干燥, 出口树脂含水量小于4%;再送入以120°C热风为载体的沸腾床干燥器中进行第二段干燥, 得到含水量小于〇. 3%的石墨烯/聚氯乙烯树脂。再经筛分、包装后入库。
[0025] 实施例9 (1) 油溶性石墨烯粉体的制备 将Ig油酸溶于500ml乙醇中,配制成改性剂溶液与5g石墨烯混合,搅拌反应30min, 过滤洗涤干燥,得油溶性石墨烯粉体; (2) 石墨烯/聚氯乙烯树脂浆料的制备 在IOL的反应爸中加入5g油溶性石墨稀粉体,通氮气置换,用计量栗加入2500g氯乙 稀单体,超声半小时使其充分混合形成均勾的石墨稀氯乙稀混合物,再加入2. 5g过氧化二 碳酸二异丙酯、偶氮二异庚腈引发剂复配水乳液、5000g去离子水、PVA (醇解度72%)5g,碳 酸氢铵调节PH值为7至8,设定反应温度为55°C,升温引发聚合反应,釜内压力随温度升高 而上升,逐渐趋于稳定,反应末期压力下降至0. 25MPa以下,加入聚合反应终止剂9gATSC, 搅拌20min后,使之混合均匀,聚合反应终止,泄压出料; (3) 石墨烯/聚氯乙烯树脂浆料后处理 反应结束后,该浆料通过汽提脱除未反应的氯乙烯单体,离心脱水,经脱水后的复合树 脂具有一定含水量,经螺旋输送器送入气流干燥管,以140°C热风为载体进行第一段干燥, 出口树脂含水量小于4%;再送入以120°C热风为载体的沸腾床干燥器中进行第二段干燥, 得到含水量小于〇. 3%的石墨烯/聚氯乙烯树脂。再经筛分、包装后入库。
[0026] 实施例10 (1) 油溶性石墨烯粉体的制备 将2g硬脂酸溶于500ml乙醇中,配制成改性剂溶液,将100g石墨烯粉体经过充分干 燥后在混合机中高速搅拌下,将上述改性剂溶液喷洒加入l〇〇ml,加入时温度为50°C,时间 为1小时,最终得油溶性石墨烯粉体; (2) 石墨烯/聚氯乙烯树脂浆料的制备 在IOL的反应爸中加入5g油溶性石墨稀粉体,通氮气置换,用计量栗加入2500g氯乙 烯单体,超声半小时使其充分混合形成均匀的石墨烯氯乙烯混合物,再加入2g过氧化乙酰 基环已烷磺酸、过氧化十二酰引发剂复配水乳液、5000g去离子水、2gPVA(醇解度72%)、2g羟 甲基纤维素,碳酸氢铵调节PH值为7至8,设定反应温度为50°C,升温引发聚合反应,釜内 压力随温度升高而上升,逐渐趋于稳定,反应末期压力下降至〇. 25MPa以下,加入Sg聚合反 应终止剂,搅拌20min后,使之混合均匀,聚合反应终止,泄压出料; (3) 石墨烯/聚氯乙烯树脂浆料后处理 反应结束后,该浆料通过汽提脱除未反应的氯乙烯单体,离心脱水,经脱水后的复合树 脂具有一定含水量,经螺旋输送器送入气流干燥管,以140°C热风为载体进行第一段干燥, 出口树脂含水量小于4%;再送入以120°C热风为载体的沸腾床干燥器中进行第二段干燥, 得到含水量小于〇. 3%的石墨烯/聚氯乙烯树脂。再经筛分、包装后入库。
[0027] 实施例11 (1) 油溶性石墨烯粉体的制备 将5g十六醇溶于500ml热乙醇中,配制成改性剂溶液,将100g石墨烯粉体经过充分 干燥后在混合机中高速搅拌下,将上述改性剂溶液喷洒加入100ml,加入时温度50°C,时间 为1. 5小时,最终得油溶性石墨烯粉体; (2) 石墨烯/聚氯乙烯树脂浆料的制备 在IOL的反应爸中加入5g油溶性石墨稀粉体,通氮气置换,用计量栗加入2500g氯乙 烯单体,超声半小时使其充分混合形成均匀的石墨烯氯乙烯混合物,再加入2. 5 g偶氮二异 庚腈、5000g去离子水、聚烯醇(醇解度80%)6g,碳酸氢铵调节pH值为7至8,设定反应温度 为55°C,升温引发聚合反应,釜内压力随温度升高而上升,逐渐趋于稳定,反应末期压力下 降至0. 25MPa以下,加入聚合反应终止剂9gATSC,搅拌20min后,使之混合均匀,聚合反应终 止,泄压出料; (3) 石墨烯/聚氯乙烯树脂浆料后处理 反应结束后,该浆料通过汽提脱除未反应的氯乙烯单体,离心脱水,经脱水后的复合树 脂具有一定含水量,经螺旋输送器送入气流干燥管,以140°C热风为载体进行第一段干燥, 出口树脂含水量小于4%;再送入以120°C热风为载体的沸腾床干燥器中进行第二段干燥, 得到含水量小于〇. 3%的石墨烯/聚氯乙烯树脂。再经筛分、包装后入库。
[0028] 上述实施例中防止粘釜剂可根据反应情况来添加,防止粘釜剂可为次甲基蓝、硫 化钠、水浴黑、亚硝基盐、多元酚的缩合物和苯胺染料中的一种以上。在石墨烯粉末中加入 改性剂溶液的方式可为喷雾法或者溶液法;改性剂溶液按喷雾法加入按下述步骤进行:在 混合机高速搅拌下,将改性剂溶液喷洒在石墨烯粉末上,在温度为25°C至250°C,优选温度 为50°C至20(TC,搅拌反应5min至120min后,经过滤洗涤干燥后得到油溶性石墨烯粉体; 改性剂溶液按溶液法加入按下述方法进行:在混合机高速搅拌下,将改性剂溶液加入石墨 烯粉末中,在温度为25 °C至100 °C,优选温度为25 °C至50 °C,搅拌反应5min至150min后, 经过滤洗涤干燥后得到油溶性石墨烯粉体。在石墨烯粉末中加入改性剂溶液混合均匀后, 经过滤洗涤干燥后得到油溶性石墨烯粉体,洗涤为现有公知公用的方法,可通过去离子水 进行洗涤。
[0029] 对比例1 采用现有技术正加料方式: (1) 油溶性石墨烯粉体的制备 将0. 5g石蜡溶于500ml二甲苯中,配制成改性剂溶液与5g石墨烯混合,维持温度在 50°C搅拌反应30min,过滤洗涤干燥,得油溶性石墨烯粉体; (2) 石墨烯/聚氯乙烯树脂浆料的制备 在IOL的反应釜中加入2g过氧化二碳酸二异辛酯、过氧化新癸酸异丙苯酯引发剂复 配水乳液、5000g去离子水、PVA (醇解度80%) 5g,碳酸氢钠调节pH值为7至8,加入2. 5g 油溶性石墨烯粉体,通氮气置换,用计量栗加入2500g氯乙烯单体,超声半小时使其充分混 合形成均匀的石墨烯氯乙烯混合物,设定反应温度为60°C,升温引发聚合反应,釜内压力随 温度升高而上升,逐渐趋于稳定,反应末期压力下降至〇. 25MPa以下,加入聚合反应终止剂 6gATSC,搅拌20min后,使之混合均匀,聚合反应终止,泄压出料; (3) 石墨烯/聚氯乙烯树脂浆料后处理 反应结束后,该浆料通过汽提脱除未反应的氯乙烯单体,离心脱水,经脱水后的复合树 脂具有一定含水量,经螺旋输送器送入气流干燥管,以140°C热风为载体进行第一段干燥, 出口树脂含水量小于4%;再送入以120°C热风为载体的沸腾床干燥器中进行第二段干燥, 得到含水量小于〇. 3%的石墨烯/聚
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