一种改性的耐磨塑料及其制备方法与流程

文档序号:18259771发布日期:2019-07-24 10:39阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种改性的耐磨塑料及其制备方法,其特征在于包括以下步骤:

(1)氨基化氧化石墨烯的制备:将氧化石墨烯分散到乙二醇-氢氧化钠溶液中,超声20-30min后加入氨水,将溶液转移至高压釜中,在170-210℃条件下反应8-12小时,冷却,过滤得沉淀物,用蒸馏水反复洗涤2-3次,真空干燥得氨基化的氧化石墨烯;

(2)共价有机框架材料的制备:将氨基化的氧化石墨烯分散于离子液体-水溶液中,在500-800rpm搅拌速度下依次加入1,3,5-三甲基苯,1,4-二氨基苯和等体积的乙酸水溶液,经超声20-25min混合均匀再转移至高压釜中,在100-140℃条件下加热12-16h,自然冷却后离心并收集沉淀,依次利用DMSO和四氢呋喃洗涤2-3次,于75- 85℃条件下真空干燥10-12 h,得到共价有机框架复合材料;

(3)超高分子量聚乙烯的修饰:将超高分子量聚乙烯溶于六氟异丙醇-水混合溶液中,分别加入硅烷化试剂、戊二醛,在40-60℃,300-500rpm条件下反应2-3h,加入3-5倍体积的水,得沉淀物,将沉淀物冷冻干燥即得修饰的超高分子量聚乙烯;

(4)耐磨塑料的制备:将共价有机框架复合材料、修饰的超高分子量聚乙烯、聚丙烯、纳米碳纤维、抗氧化剂混合后转移至双螺旋杆挤出机料斗中,熔融挤出塑料颗粒,即得耐磨塑料。

2.根据权利要求1所述的一种改性的耐磨塑料及其制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述的乙二醇-氢氧化钠溶液中乙二醇的浓度为2-4M,氢氧化钠浓度为1-1.5M;所述氧化石墨烯分散到乙二醇-氢氧化钠溶液中固液比为1:20-30 (kg/L)。

3.根据权利要求1所述的一种改性的耐磨塑料及其制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述的氨水加入量与氧化石墨烯质量比为1:1。

4.根据权利要求1所述的一种改性的耐磨塑料及其制备方法,其特征在于,步骤(2)中所述的离子液体为1,3-二甲基咪唑硝酸盐、1,3-二甲基咪唑甲磺酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐中的一种;所述离子液体-水混合液中离子液体的体积分数为35-45%(v/v)。

5.根据权利要求1所述的一种改性的耐磨塑料及其制备方法,其特征在于,步骤(2)中所述的超高分子量聚乙烯的分子量在200万以上;所述的1,3,5-三甲基苯加入量与氨基化的氧化石墨烯质量比为1:0.5-2;所述1,4-二氨基苯加入量与氨基化的氧化石墨烯质量比为1:2-3;所述乙酸水溶液中乙酸的浓度为1-2M。

6.根据权利要求1所述的一种改性的耐磨塑料及其制备方法,其特征在于,步骤(3)中所述的六氟异丙醇-水混合溶液中六氟异丙醇的体积分数为50-65%(v/v)。

7.根据权利要求1所述的一种改性的耐磨塑料及其制备方法,其特征在于,步骤(3)中所述的硅烷化试剂为四乙氧基硅烷、三甲氧基丁基硅烷、三乙氧基丁基硅烷中的一种;所述硅烷化试剂加入量与超高分子量聚乙烯质量比为1:1;所述戊二醛的加入量与超高分子量聚乙烯质量比为1:1-2。

8.根据权利要求1所述的一种改性的耐磨塑料及其制备方法,其特征在于,步骤(4)中所述的抗氧化剂为抗坏血酸、维生素E中的一种。

9.根据权利要求1所述的一种改性的耐磨塑料及其制备方法,其特征在于,步骤(4)中所述的共价有机框架复合材料、修饰的超高分子量聚乙烯、聚丙烯、纳米碳纤维、抗氧化剂按质量百份数算分别为20-25份、35-55份、15-20份、10-15份、3-5份。

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