本发明涉及一种含有修饰石墨烯的导热母粒及其制备方法，属于导热高分子复合材料领域。
背景技术：
目前，对于石墨烯导热母粒研究的现有技术中，中国专利申请说明书中公开了“一种石墨烯改性聚丙烯母粒及其制备方法”（ 申请公布号：CN103819815A），该发明的一种导热母粒，其主体成分包括聚丙烯粒子、石墨烯干粉和填料，其制备方法是:先将聚丙烯粒子经过带有静电的石墨烯干粉喷涂改性，然后将改性后的聚丙烯粒子与剩余组分混匀后送入双螺杆挤出机进行熔融混炼，最后经过模头挤出造粒。该导热母粒在导热性能得到了大幅提高的情况下，同时还一定幅度上提升了其力学性能，但是该改性方法采用聚丙烯粒子经过带有静电的石墨烯干粉喷涂，对设备有较高的要求，且未对石墨烯干粉进行处理，使石墨烯在基体中产生团聚，从而影响其导热性能的提高，在一定程度上限制了其生产应用。 中国专利申请说明书中公开了“一种聚酰胺/石墨烯高导热纳米复合材料及其制备方法”（申请公布号CN105273399A），该方法是将聚酰胺6与石墨烯及其他添加剂以一定比例混合，通过高混炼效能双螺杆挤出机搅拌密炼加工制得，其纳米复合材料导热性能相较普通方法制备的复合材料的导热性能有明显提高，但是，其中石墨烯的填料量较大，增加加工的难度，原料成本高，在一定程度上限制了其生产应用。 中国专利说明书中公开了一种“聚合物/石墨烯纳米复合材料及其制备方法” （授权公告号CN 102424705 B），该申请方案公开了一种聚合物/石墨烯纳米复合材料的制备方法，该方法是：a)将第一质量份聚合物与石墨烯在有机溶剂中充分混合，除去所述有机溶剂后，得到聚合物/石墨烯母粒，所述石墨烯占所述第一质量份聚合物和石墨烯总量的质量百分比为1％～50％；b)将所述聚合物/石墨烯母粒与第二质量份聚合物熔融共混，得到聚合物/石墨烯纳米复合材料。该方法中由于石墨烯在溶剂环境中能够保持层离状态，因此石墨烯可保持单片层或少片层状态，在第一质量份聚合物中分散均匀，不发生团聚，但是，其分散石墨烯所用的有机溶剂具有一定的毒性，在一定程度上限制了其生产应用。
技术实现要素：
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种含有修饰石墨烯的导热母粒及其制备方法，该母粒在聚合物中具有良好的分散效果，能够提高复合材料的导热性能，其制备方法简单，毒性小，操作方便。
为了达到上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种含有修饰石墨烯的导热母粒，其特征在于,该导热母粒包括以下组分和重量百分比：
石墨烯 1-10 %
修饰剂 1-20 %
尼龙6 70-98 % 。
所述的石墨烯层数为 1-10层，尺寸为1- 10 μm ，石墨烯含氧量为1.00-4.00%。
所述的修饰剂为L-色氨酸，十二烷基苯磺酸钠，单十二烷基磷酸酯钾，乙烯基三氯硅烷，3-氨丙基三乙氧基硅烷中的一种。
所述的尼龙6的分子量为10000～100000 。
本发明的一种含有修饰石墨烯的导热母粒的制备方法，其特征在于，该方法具有如下步骤：(1). 将4.5-45毫克的石墨烯加入到15-150mL的去离子水或有机溶剂中，在室温下以80-99W的功率超声分散0.5-12小时，得到0.1-0.3mg/mL的石墨烯分散液；
(2). 将9-90毫克的修饰剂加入至30-650mL的去离子水或有机溶剂中，在室温下以80-99W的功率超声分散0.5-12小时，得到修饰分散溶液；
(3). 将步骤(2)得到的修饰分散液与步骤(1)得到的0.1 - 0.3mg/mL的石墨烯分散液混合，在室温条件下搅拌0.5-2小时，再在室温下以80-99W的功率超声分散0.5-12小时，得到均匀的修饰石墨烯混合液；
(4). 将450毫克的尼龙6，加入到450mL的甲酸溶液中，在60-70℃下，利用磁力搅拌器进行搅拌，搅拌混合0.5-12小时，获得尼龙6分散混合液；
(5). 将步骤(3)得到的均匀的修饰石墨烯的分散液与尼龙6的分散液混合，搅拌混合0.5 - 12小时，再过滤、水洗，水洗后置于真空干燥箱中于45-60℃温度范围内干燥，得到修饰石墨烯的导热母粒。
与现有技术相比，本发明具有的突出的实质性特点和有益效果如下：
（1）本发明方法制备的含有修饰石墨烯的导热母粒提高复合材料的导热性能，其导热系数≥1.5 W•m-1•K-1；
（2）、本发明的方法通过对石墨烯进行修饰提高了其在溶液中的分散性，用溶液共混法制备得到了导热母粒，工艺合理，操作方便。
附图说明
图1是本发明实施例1中制备的L-色氨酸修饰石墨烯的导热母粒的扫描电镜图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
一种含有修饰石墨烯的导热母粒的制备方法，其步骤如下：
(1). 将45毫克的石墨烯加入到150mL的N,N-二甲基甲酰胺中，在室温下以99W的功率超声分散0.5小时，获得0.3mg/mL的石墨烯分散液；
(2). 将90毫克的L-色氨酸加入到650mL的 N,N-二甲基甲酰胺中，在室温下以99W的功率超声分散0.5小时, 得到修饰分散溶液；
(3). 将步骤(2)得到的修饰分散溶液与步骤(1)得到的0.3mg/mL的石墨烯分散液混合，在室温条件下搅拌0.5小时，再在室温下以99W的功率超声分散0.5小时，得到均匀的修饰石墨烯分散混合液；
(4).将450毫克尼龙6，加入到0.45L的甲酸溶液中，在70℃下，利用磁力搅拌器进行搅拌，搅拌混合0.5小时获得尼龙6的分散混合液；
(5). 将步骤(3)得到的均匀的修饰石墨烯分散液与步骤(4)得到的尼龙6的分散混合液混合，利用磁力搅拌器进行搅拌，搅拌混合0.5小时，再过滤、水洗，水洗后置于真空干燥箱中于60℃温度范围内干燥，得到修饰石墨烯导热母粒，如图1所示。
采用德国Netzsch公司LFA447型激光导热仪对本实施例1中得到的导热母粒进行导热系数测试，其导热率为7.74 W•m-1•K-1。
实施例2
一种含有修饰石墨烯的导热母粒的制备方法，其步骤如下：
(1). 将45毫克的石墨烯加入到150mL的去离子水中，在室温下以80W的功率超声分散2小时，获得0.3mg/mL的石墨烯分散液；
(2). 将45毫克胆酸钠加到30mL去离子水中，在室温下以99W的功率超声分散0.5小时，得到修饰分散溶液；
(3). 将步骤(1)得到的石墨烯分散液与步骤(2)获得的0.3mg/mL的修饰石墨烯分散液混合，在室温条件下搅拌2小时，再在室温下以99W的功率超声0.5小时，得到均匀的修饰石墨烯分散液；
(4). 将450毫克尼龙6，加入到0.45L的甲酸溶液中，在70℃下，利用磁力搅拌器进行搅拌，搅拌混合0.5小时获得尼龙6的分散混合液；
(5). 将步骤(3)得到的均匀的修饰石墨烯分散液与步骤(4)得到的尼龙6的分散混合液混合，利用磁力搅拌器进行搅拌，搅拌混合0.5小时，再过滤、水洗，水洗后置于真空干燥箱中于60℃温度范围内干燥，得到修饰石墨烯导热母粒。
采用德国Netzsch公司LFA447型激光导热仪对本实施例2中得到的导热母粒进行导热系数测试，其导热率为3.59 W•m-1•K-1。
实施例3：
一种含有修饰石墨烯的导热母粒的制备方法，其步骤如下：
(1). 将4.5毫克的石墨烯加入到15mL的乙醇中，在室温下以99W的功率超声分散0.5小时，获得0.3mg/mL的石墨烯分散液；
(2). 将9毫克的十二烷基苯磺酸钠粉末加入到65mL的乙醇中，在室温下以99W的功率超声分散0.5小时,得到修饰分散溶液；
(3). 将步骤(2)得到的修饰分散溶液与步骤(1)得到的0.3mg/mL的石墨烯分散液混合，在室温条件下搅拌0.5小时，再在室温下以99W的功率超声分散0.5小时，得到均匀的修饰石墨烯分散液；
(4). 将450毫克尼龙6，加入到0.45L的甲酸溶液中，在70℃下，利用磁力搅拌器进行搅拌，搅拌混合0.5小时获得尼龙6的分散混合液；
(5). 将步骤(3)得到的均匀的修饰石墨烯分散液与步骤(4)得到的尼龙6的分散混合液混合，利用磁力搅拌器进行搅拌，搅拌混合0.5小时，再过滤、水洗，水洗后置于真空干燥箱中于60℃温度范围内干燥，得到修饰石墨烯导热母粒。
采用德国Netzsch公司LFA447型激光导热仪对本实施例3中得到的导热母粒进行导热系数测试，其其导热率为3.59 W•m-1•K-1。
本发明不限于上述实施方法，采用与本发明上述实施例相同或相近的原料及制备方法，而得到其他类似母粒均在本发明的保护范围之内。