本发明涉及聚氯乙烯技术领域，尤其涉及一种多孔聚氯乙烯石墨烯复合材料的制备方法。
背景技术：
聚氯乙烯（pvc）是继聚乙烯聚丙烯之后使用量最大塑料制品原料，有着其独特的物理化学优势，广泛应用于各个领域，但其热稳定性差，易老化分解降低了其使用范围和使用价值。加之近几年国内pvc行业面临产能过剩、能源价格上涨、市场竞争激烈、环保压力加大等问题的严峻考验。目前已经有许多研究者致力于对pvc材料的改性以提高其机械性能和耐热性能。常见改性填料主要有粘土，木粉，木纤维，农作物残留物，纤维素，碳酸钙等但是无论是从改性后的聚氯乙烯的机械性能以及耐热性能来说，有一定的改性效果，但是效果有限。石墨烯由于其优异的物化性质，能够改善聚氯乙烯的热稳定性以及拉伸强度等，被认为是改性聚氯乙烯最好的材料。石墨烯作为新兴材料，具有优异的物理化学性能，已经被广大学者深入研究，但是石墨烯在制备和应用方面仍然存在很多的问题，如难批量大面积生产结构完整的石墨烯，石墨存在较大的范德华力在聚合物基体中易团聚分散不均匀等。多孔聚氯乙烯具有良好的吸附性能，制备多孔pvc材料的主要方法有改进悬浮聚合法、致孔剂沥滤法和呼吸图案法。但是这些方法制备的多孔聚氯乙烯要么表观密度大，孔隙率不理想；要么孔隙率低，吸附性能有限；要么控制条件不易工业控制，产量低，成本高。这就需要对多孔聚氯乙烯的生产工艺进行一系列的改性，包括利用石墨烯改性等等，扩大聚氯乙烯的使用范围，提高利用价值。
技术实现要素：
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种多孔聚氯乙烯石墨烯复合材料的制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种多孔聚氯乙烯石墨烯复合材料的制备方法，包括以下具体步骤：
（1）将纳米石墨烯与聚二甲基硅氧烷放入密闭的称量瓶中，放入马弗炉中，加热至230-240℃保温60-80分钟，冷却后取出，得到改性纳米石墨烯；
（2）将氯化钠置于烘箱中以100-110℃烘20-24小时待用，将步骤（1）得到的改性纳米石墨烯加入到聚氯乙烯溶液中，磁力搅拌30-40分钟，使得改性纳米石墨烯初步分散在聚氯乙烯溶液中；
（3）将步骤（2）产物与烘干的氯化钠混合，放入球磨机中，以600-800转/分的速度球磨60-90分钟；然后将球磨后的混合物逐滴加入蒸馏水中成型，直至完全滴完后以500-600转/分的速度搅拌洗涤4-5小时，直至完全清洗干净；
（4）将上述清洗干净的产物过滤，放入冰箱中在-20--18℃下冷冻8-12小时后置入冷冻干燥机中干燥12-24小时即可。
一种多孔聚氯乙烯石墨烯复合材料的制备方法，步骤（1）所述的纳米石墨烯与聚二甲基硅氧烷的质量比为10:1。
一种多孔聚氯乙烯石墨烯复合材料的制备方法，步骤（2）所述的聚氯乙烯溶液是指聚氯乙烯溶于n，n-二甲基甲酰胺中形成的溶液，且质量浓度为0.075g/ml。
一种多孔聚氯乙烯石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述的改性纳米石墨烯的添加量为聚氯乙烯的1wt%，所述氯化钠的添加量为聚氯乙烯的4倍。
一种多孔聚氯乙烯石墨烯复合材料的制备方法，步骤（3）所述的球磨过程中球磨介质为氧化锆球，且添加量为总物料的3-5倍。
一种多孔聚氯乙烯石墨烯复合材料的制备方法，步骤（3）所述的洗涤，具体步骤如下：每隔40-60分钟更换一次蒸馏水，然后检测洗涤液中的氯离子，直至检测不到氯离子，视为清洗干净。
本发明的优点是：本发明首先通过对纳米石墨烯进行改性，通过高温裂解，聚二甲基硅氧烷的长链断裂成硅氧键，沉积到纳米石墨烯表面，使其疏水性增强；然后通过高能球磨的方法将改性纳米石墨烯与聚氯乙烯的n,n-二甲基甲酰胺溶液、致氯化钠进行混合，成分配比科学合理，在均匀分散的同时实现了聚氯乙烯、n,n-二甲基甲酰胺与致孔剂氯化钠之间的混合和对致孔剂粒径的进行的有效的控制，最后将混合物滴入蒸馏水中形成多孔聚氯乙烯石墨烯颗粒，致孔剂在水中与水相容，形成孔结构较少表层，而球内部由于表层的阻隔与水相容速度变慢，在慢慢溶出的过程中起到了致孔的作用，形成的孔分布均匀，孔径均一，具有良好的通孔与开孔性能；同时由于疏水改性纳米石墨烯的添加，使得制成的复合材料具有良好的疏水性能，多孔结构可用于水污染处理等油水分离的处理，而且本发明工艺便于工业控制，拓宽了聚氯乙烯的应用领域。
具体实施方式
一种多孔聚氯乙烯石墨烯复合材料的制备方法，包括以下具体步骤：
（1）将0.9g纳米石墨烯与0.09g聚二甲基硅氧烷放入密闭的称量瓶中，放入马弗炉中，加热至230℃保温60分钟，冷却后取出，得到改性纳米石墨烯；
（2）将氯化钠置于烘箱中以100℃烘20小时待用，将90g聚氯乙烯溶解到1200mln，n二甲基甲酰胺溶液中，然后将步骤（1）得到的改性纳米石墨烯加入其中，磁力搅拌30分钟，使得改性纳米石墨烯初步分散在聚氯乙烯溶液中；
（3）将步骤（2）产物与360g烘干的氯化钠混合，放入球磨机中，球磨介质为3000g的氧化锆球，以600转/分的速度球磨60分钟；然后将球磨后的混合物逐滴加入蒸馏水中成型，直至完全滴完后以500转/分的速度搅拌洗涤4小时，每隔40分钟更换一次蒸馏水，然后检测洗涤液中的氯离子，直至检测不到氯离子，视为完全清洗干净；
（4）将上述清洗干净的产物过滤，放入冰箱中在-18℃下冷冻10小时后置入冷冻干燥机中干燥12小时即可。