一种石墨烯-聚碳酸亚丙酯绿色复合材料的制备方法
【专利摘要】一种石墨烯-聚碳酸亚丙酯绿色复合材料的制备方法，包括以下步骤：石墨烯表面预处理，预处理的石墨烯与聚碳酸亚丙酯和聚乙烯醇高速混合处理，挤出抽真空造粒。该方法制备的复合薄膜具有聚碳酸亚丙酯所具备的优良可降解品质，而且还具备较好的耐溶剂性、隔氧性、热稳定性及机械耐磨性。
【专利说明】 一种石墨烯-聚碳酸亚丙酯绿色复合材料的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及复合薄膜的制备领域，具体涉及一种石墨烯-聚碳酸亚丙酯绿色复合材料的制备方法。
【背景技术】
[0002]氧化石墨烯是功能化的石墨烯，分子结构为准二维层状，含有羟基、羧基、羰基和环氧基等许多功能性基团，具有很高的比表面能以及良好的亲水性和机械性能，且在极性溶剂中分散性较好，这种新型功能性纳米材料受到越来越多科学家的关注，已成为各国学者研究的热点。石墨烯氧化物不仅是大规模合成石墨烯的起点，也成为实现石墨烯功能化的最为有效的途径之一，通过将氧化石墨烯作为新型功能性改进剂来制备或优化各种复合材料，成为复合材料改性的一种重要途径。
[0003]石油基合成高分子材料自问世以来，以价格便宜、外表美观、性质稳定、加工方便而广泛应用于很多场合，并逐渐成为人民生活、社会发展不可或缺的基本材料和用品。但是合成高分子材料是不可再生的石化产品，同时部分材料具有的难降解性，从环境保护上分析，大量废弃的塑料制品给人类生存的自然环境带来了白色污染的困扰，这无疑在一定程度上增大了环境的压力。而可降解的高分子材料是取之不尽的可再生资源，不会对环境产生污染。
[0004]聚碳酸亚丙酯是以环氧丙烷和二氧化碳为原料合成的一种完全可降解的绿色环保型材料，被认为是目前最有希望的环保塑料之一，但该材料玻璃化转变温度较低，耐溶剂性、隔氧性、热稳定性及机械耐磨性较差。
【发明内容】
[0005]针对上述技术不足，本发明提供了一种石墨烯-聚碳酸亚丙酯绿色复合材料的制备方法，该方法制备的复合薄膜具有聚碳酸亚丙酯所具备的的优良可降解品质，而且还具备较好的耐溶剂性、隔氧性、热稳定性及机械耐磨性。
[0006]本发明解决上述技术问题采取的技术方案为:一种石墨烯-聚碳酸亚丙酯绿色复合材料的制备方法，包括以下步骤:
(1)石墨烯表面预处理；
(2)预处理的石墨烯与聚碳酸亚丙酯和聚乙烯醇高速混合处理；
(3)挤出抽真空造粒。
[0007]上述步骤(I)所述石墨烯表面预处理方法:
a.石墨稀和十_■烧基苯横酸纳闻速混合处理；
b.将处理后的石墨稀混合物与娃烧偶联剂KH560闻速混合进彳丁_■次表面处理。
[0008]上述步骤(3)所述挤出抽真空造粒的处理条件为:将混合好的原料投入至预设温度13(Tl70°C、螺杆转速15(T250r/min的双螺杆挤出机中抽真空挤出切粒。
[0009]上述石墨烯、聚碳酸亚丙酯和聚乙烯醇的重量份比为1?6:6(Γ90:7(Γ80。
[0010]上述聚乙烯醇的聚合度为600?2000。
[0011]与现有技术相比，本发明的一种石墨烯-聚碳酸亚丙酯绿色复合材料的制备方法制备的复合材料具备优良的可生物降解性能，改性石墨烯的添加以及聚乙烯醇对聚碳酸亚丙酯协同增效作用，使得复合材料具备较好的耐溶剂性、隔氧性、热稳定性及机械耐磨性。本发明的制备方法工艺简单、易于操作，非常适宜工业化生产。
[0012]
【具体实施方式】
[0013]实施例1:一种石墨烯-聚碳酸亚丙酯绿色复合材料的制备方法，具体为:
原料称取:以重量份称取石墨烯I份，聚碳酸亚丙酯60份，聚乙烯醇70份。
[0014]制备方法:石墨稀表面预处理；石墨稀和十_■烧基苯横酸纳闻速混合处理，将处理后的石墨稀混合物与娃烧偶联剂KH560闻速混合进彳丁_■次表面处理；将预处理好的石墨烯与聚碳酸亚丙酯和聚乙烯醇在高速搅拌斗中高速混合均匀；将混合均匀的物料投入至预设温度130°C、螺杆转速150r/min的双螺杆挤出机中抽真空挤出切粒即得复合材料。
[0015]
实施例2:—种石墨烯-聚碳酸亚丙酯绿色复合材料的制备方法，具体为:
原料称取:以重量份称取石墨烯6份，聚碳酸亚丙酯90份，聚乙烯醇80份。
[0016]制备方法:石墨稀表面预处理；石墨稀和十_■烧基苯横酸纳闻速混合处理，将处理后的石墨稀混合物与娃烧偶联剂KH560闻速混合进彳丁_■次表面处理；将预处理好的石墨烯与聚碳酸亚丙酯和聚乙烯醇在高速搅拌斗中高速混合均匀；将混合均匀的物料投入至预设温度170°C、螺杆转速250r/min的双螺杆挤出机中抽真空挤出切粒即得复合材料。
[0017]
实施例3:—种石墨烯-聚碳酸亚丙酯绿色复合材料的制备方法，具体为:
原料称取:以重量份称取石墨烯3份，聚碳酸亚丙酯75份，聚乙烯醇75份。
[0018]制备方法:石墨稀表面预处理；石墨稀和十_■烧基苯横酸纳闻速混合处理，将处理后的石墨稀混合物与娃烧偶联剂KH560闻速混合进彳丁_■次表面处理；将预处理好的石墨烯与聚碳酸亚丙酯和聚乙烯醇在高速搅拌斗中高速混合均匀；将混合均匀的物料投入至预设温度155°C、螺杆转速200r/min的双螺杆挤出机中抽真空挤出切粒即得复合材料。
[0019]
实施例4:一种石墨烯-聚碳酸亚丙酯绿色复合材料的制备方法，具体为:
原料称取:以重量份称取石墨烯4.5份，聚碳酸亚丙酯60份，聚乙烯醇80份。
[0020]制备方法:石墨稀表面预处理；石墨稀和十_■烧基苯横酸纳闻速混合处理，将处理后的石墨稀混合物与娃烧偶联剂KH560闻速混合进彳丁_■次表面处理；将预处理好的石墨烯与聚碳酸亚丙酯和聚乙烯醇在高速搅拌斗中高速混合均匀；将混合均匀的物料投入至预设温度170°C、螺杆转速150r/min的双螺杆挤出机中抽真空挤出切粒即得复合材料。
【权利要求】
1.一种石墨烯-聚碳酸亚丙酯绿色复合材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤: 石墨烯表面预处理； 预处理的石墨烯与聚碳酸亚丙酯和聚乙烯醇高速混合处理； 挤出抽真空造粒。
2.根据权利要求1所述的一种石墨烯-聚碳酸亚丙酯绿色复合材料的制备方法，其特征在于所述步骤(I)中石墨烯表面预处理方法: a.石墨稀和十_■烧基苯横酸纳闻速混合处理； b.将处理后的石墨稀混合物与娃烧偶联剂KH560闻速混合进彳丁_■次表面处理。
3.根据权利要求1所述的一种石墨烯-聚碳酸亚丙酯绿色复合材料的制备方法，其特征在于所述步骤(3)中挤出抽真空造粒的处理条件为:将混合好的原料投入至预设温度13(Tl70°C、螺杆转速15(T250r/min的双螺杆挤出机中抽真空挤出切粒。
4.根据权利要求1所述的一种石墨烯-聚碳酸亚丙酯绿色复合材料的制备方法，其特征在于所述石墨烯、聚碳酸亚丙酯和聚乙烯醇的重量份比为1飞:60、0:70?80。
5.根据权利要求1或4所述的一种石墨烯-聚碳酸亚丙酯绿色复合材料的制备方法，其特征在于所述聚乙烯醇的聚合度为60(Γ2000。
【文档编号】C08K9/04GK104448640SQ201410639122
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月13日 优先权日:2014年11月13日
【发明者】王强 申请人:苏州经贸职业技术学院