CN103642016B - 一种氧化石墨烯/脂肪-芳香族共聚酯及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种氧化石墨烯/脂肪‑芳香族共聚酯,按重量百分比计,包括如下原料组分:2~10%氧化石墨烯;40~65%脂肪族二元醇;32~57%二元酸或其二甲酯;0.1~2‰催化剂;0.1~1.8‰稳定剂;其制备方法:包括氧化石墨烯的预处理、酯交换反应和缩聚反应三个步骤得到氧化石墨烯/脂肪‑芳香族共聚酯,本发明的氧化石墨烯/脂肪‑芳香族共聚酯可生物降解,且具有高阻隔性,可广泛应用于食品和医药领域;同时,本发明的氧化石墨烯/脂肪‑芳香族共聚酯属于生物降解阻隔性材料,当其使用完被废弃后,可用作堆肥化处理,能减少对环境的污染。

Description

一种氧化石墨烯 / 脂肪 - 芳香族共聚酯及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种氧化石墨烯/脂肪-芳香族共聚酯及其制备方法。
背景技术
生物基材料是指利用可再生生物质,包括农作物、树木、其它植物及其残体和内含物为原料,通过生物、化学以及物理等方法制造的一类新材料。生物基产品主要指除粮食以外的秸秆等木质纤维素类农林废弃物,以其为原料生产环境友好的化工产品和绿色能源是人类实现可持续发展的必由之路。生物基产品及绿色能源问题已经成为世界科技领域的前沿。
据预测,我国石油剩余可采储量为23亿吨,仅可供开采14年。目前,我国的石油大部分依赖进口,但是世界石油储备也仅可开采41年。用生物基产品替代石油原料是未来发展的必然趋势。
随着环保意识的近一步提高,人们已经认识到,非降解塑料给环境造成的压力越来越高,寻找新型的可生物降解的替代材料是当前人们最感兴趣的课题之一。生物降解聚合物是能够在适合的环境条件下经过一定时间跨度后分解为二氧化碳和水的一类聚合物材料。这种降解过程通常分为两个过程,首先大分子经过水解、光/氧降解后分子量变小,其后进一步被微生物消耗掉,这类微生物可能是细菌、真菌、酵母菌、藻类等。国际标准ISO14855中给出了一种生物降解性能测试方法,在针对塑料材料进行生物降解性能测试的方法中,这种方法是比较权威的检测方法。各个国家和地区根据测试条件和结果定义了各自的降解塑料测试和检验标准,其中有欧盟制定的EN13432测试标准、美国的ASTM D6400、我国的GB/T 19277等。
氧化石墨烯一般由石墨经强酸氧化而得。主要有三种制备氧化石墨的方法:Brodie法,Staudenmaier法和Hummers法。其中Hummers法的制备过程的时效性相对较好而且制备过程中也比较安全,是目前最常用的一种。它采用浓硫酸中的高锰酸钾与石墨粉末经氧化反应之后,得到棕色的在边缘有衍生羧酸基及在平面上主要为酚羟基和环氧基团的石墨薄片,此石墨薄片层可以经超声或高剪切剧烈搅拌剥离为氧化石墨烯,并在水中形成稳定、浅棕黄色的单层氧化石墨烯悬浮液。由于共轭网络受到严重的官能化,氧化石墨烯薄片具有绝缘的特质。经还原处理可进行部分还原,得到化学修饰的石墨烯薄片。虽然最后得到的石墨烯产物或还原氧化石墨烯都具有较多的缺陷,导致其导电性不如原始的石墨烯,不过这个氧化−剥离−还原的制程可有效地让不可溶的石墨粉末在水中变得可加工,提供制作还原氧化石墨烯的途径。而且其简易的制程及其溶液可加工性,考虑量产的工业制程中,上述工艺已成为制造石墨烯相关材料及组件的极具吸引力的工艺过程。经过氧化处理后,氧化石墨仍保持石墨的层状结构,但在每一层的石墨烯单片上引入了许多氧基功能团。这些氧基功能团的引入使得单一的石墨烯结构变得非常复杂。鉴于氧化石墨烯在石墨烯材料领域中的地位,许多科学家试图对氧化石墨烯的结构进行详细和准确的描述,以便有利于石墨烯材料的进一步研究,虽然已经利用了计算机模拟、拉曼光谱,核磁共振等手段对其结构进行分析,但由于种种原因(不同的制备方法,实验条件的差异以及不同的石墨来源对氧化石墨烯的结构都有一定的影响),氧化石墨烯的精确结构还无法得到确定。大家普遍接受的结构模型是在氧化石墨烯单片上随机分布着羟基和环氧基,而在单片的边缘则引入了羧基和羰基。
氧化石墨烯是一种性能优异的新型碳材料,具有较高的比表面积和表面丰富的官能团。氧化石墨烯复合材料包括聚合物类复合材料以及无机物类复合材料更是具有广泛的应用领域,因此氧化石墨烯的表面改性成为另一个研究重点。
CN102837474 A 公开了一种高阻隔性薄膜及其制作方法,所述高阻隔性薄膜为由第一表层、芯层、第二表层组成的三层结构,该高阻隔薄膜能够大幅度提高薄膜的阻隔性能,具有阻隔性优异,薄膜氧气透过率低,且透明度和柔韧性好的特点。
CN2389909 Y 公开了一种高阻隔性气相防锈纸是在原纸的一面浸涂一层气相缓蚀剂;另一面复合一层PE膜,在PE膜上再复合高阻隔性塑料薄膜,高阻隔性塑料薄膜采用双向拉伸聚酯膜或双向拉伸聚丙烯膜。将高阻隔性塑料薄膜复合在传统气相防锈纸上,使防锈纸的防水、防潮、强度等多项技术指标有了大幅度的提高,较好地解决了传统防锈纸防锈性能不够理想的技术难题,可广泛用于金属产品长途海洋运输防锈包装和长期封存防锈包装。
CN102391534 B 公开了一种利用细菌纤维素制备高阻隔性包装用薄膜的方法,以细菌纤维素作为原材料,将其经10%乙二胺活化后溶解于氯化锂/二甲基乙酰胺溶剂体系,加热、冷却得到均匀透明的细菌纤维素LiCl/DMAc溶液。选择最佳的溶解体系、制备再生细菌纤维素膜的工艺条件,在室温下凝固、用蒸馏水浸泡,再经甘油塑化,用蒸馏水洗净,贴于平整的玻璃板上进行干燥。优点:经10%乙二胺溶液活化后的细菌纤维素,在20000倍的放大条件下即可明显观察到丝状纤维。凝固浴水和溶剂中的LiCl/DMAc可回收重复利用。再生膜的力学性能、阻隔性能均优于原材料膜。制得的细菌纤维素再生薄膜呈无色透明状、表面光滑平整,具有一定的柔软性。
目前,广泛应用于食品和医药领域的阻隔性材料均为传统塑料制成的具有多层结构的薄膜制品,尽管其具有良好的阻隔性能,但在自然界中其可以长期稳定存在,难以降解,故其废弃之后难以回收处理,给环境造成了严重的污染。而应用于包装领域的生物降解材料又不具有阻隔性,无法大量应用于食品和医药领域。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷与不足,本发明的目的在于提供一种具有高阻隔性且可生物降解的氧化石墨烯/脂肪-芳香族共聚酯。
本发明的另一目的在于提供上述氧化石墨烯/脂肪-芳香族共聚酯的制备方法。
一种氧化石墨烯/脂肪-芳香族共聚酯,按重量百分比计,包括如下组分:
氧化石墨烯 2~10%;
脂肪族二元醇 40~65%;
二元酸或其二甲酯 32~57%;
催化剂 0.1~2‰;
稳定剂 0.1~1.8‰。
所述脂肪族二元醇选自乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,4-环己烷二甲醇的一种或几种。
所述二元酸或其二甲酯包括脂肪族二元酸或其二甲酯和/或芳香族二元酸或其二甲酯;所述脂肪族二元酸或其二甲酯选自丁二酸、己二酸、癸二酸或其二甲酯的一种或几种;所述芳香族二元酸或其二甲酯选自对苯二甲酸、间苯二甲酸、萘二甲酸或其二甲酯的一种或几种。
所述催化剂选自钛酸四正丁酯、钛酸四异丁酯、钛酸四异丙酯、钛酸四丙酯的一种或几种。
所述稳定剂选自亚磷酸三苯酯、四(2,4-二- 叔丁基苯)4,4’亚联苯基-二亚磷酸酯、抗氧剂168、抗氧剂264、抗氧剂Topanol-A、抗氧剂IRGANOX1330的一种或几种。
一种制备上述氧化石墨烯/脂肪-芳香族共聚酯的方法,包括如下步骤:
a)氧化石墨烯的预处理:把氧化石墨烯加入水中,并超声分散20-50分钟,在强力搅拌下加入脂肪族二元醇,把溶液温度升至155-180℃,完全蒸馏出其中的水分,得到氧化石墨烯/脂肪族二元醇溶液;
b)酯交换反应:将步骤a)得到的氧化石墨烯/脂肪族二元醇溶液与脂肪族二元醇、二元酸或其二甲酯加入到反应釜中,氮气保护,控制反应温度为170-210℃,加入催化剂,进行酯交换反应;
c)缩聚反应:待步骤b)的酯交换反应的转化率达到90%以上,加入稳定剂,升高温度至235-245℃,调节真空度为50-100Pa进行缩聚反应,反应时间为3.5-6h,达到预定的粘度后,充氮气至常压,出料,得到氧化石墨烯/脂肪-芳香族共聚酯。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
1)本发明的氧化石墨烯/脂肪-芳香族共聚酯可生物降解,且具有高阻隔性,可广泛应用于食品和医药领域。
2)本发明的氧化石墨烯/脂肪-芳香族共聚酯属于生物降解阻隔性材料,当其使用完被废弃后,可用作堆肥化处理,从而能减少对环境的污染。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明,以下实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受下述实施例的限制。
现对实施例及对比例所用的原材料做如下说明,但不限于这些材料:
DMT:对苯二甲酸二甲酯,99.5%,韩国SK;
BDO:1,4-丁二醇,99.6%,日本三菱;
1,4-环己烷二甲醇,99.5%,韩国SK;
己二酸,99.5%,日本旭化成;
己二酸二甲酯,分析纯,广州化学试剂厂;
对苯二甲酸,99.6%,珠海BP;
萘二甲酸,99.5%,珠海BP;
萘二甲酸二甲酯,分析纯,广州化学试剂厂;
癸二酸,99.6%,罗地亚;
钛酸正丁酯,99.6%,杜邦;
亚磷酸三苯酯,99.6%,台湾长春化学TPP。
实施例 1
把2.0 g氧化石墨烯加入水中,并超声分散20分钟,在强力搅拌下加入33.0g BDO,把溶液温度升至155-180℃,完全蒸馏出其中的水分,使脂肪族二元醇的羟基与氧化石墨烯的羧基进行反应,得到氧化石墨烯/脂肪族二元醇溶液;
把1,4-环己烷二甲醇 5.0g、己二酸25.0g、对苯二甲酸35g、萘二甲酸2.2g加入到反应釜中,氮气保护下,升温至210℃,加入钛酸正丁酯30mg,维持反应釜内温度为210℃,同时通过分流脱除反应生产的水,通过称量反应生成的水来判断反应程度,酯化率达到95%时,把温度至230℃后,加入亚磷酸三苯酯0.02g,反应30分钟,然后开始缓慢升温至245℃,逐步增加真空度,保持温度不变,维持釜内压力80Pa以下,反应3.5个小时,充氮气至常压,既得产物。
得到产物相关指标:熔融指数为10g/10min,熔点123.8℃,90天降解率以二氧化碳释放量计算为93%;氧气透过率为1400mL/m2d·bar,水蒸汽透过率为80g/m2·d。
实施例 2
把2.5g氧化石墨烯加入水中,并超声分散20分钟,在强力搅拌下加入50.0g BDO,把溶液温度升至155-180℃,完全蒸馏出其中的水分,使脂肪族二元醇的羟基与氧化石墨烯的羧基进行反应,得到氧化石墨烯/脂肪族二元醇溶液;
把对苯二甲酸35.0g、癸二酸 34.4g、萘二甲酸2.5g加入到反应釜中,氮气保护下,升温至210℃,加入钛酸正丁酯30mg,维持反应釜内温度为210℃,同时通过分流脱除反应生产的水,通过称量反应生成的水来判断反应程度,酯化率达到95%时,把温度至230℃后,加入亚磷酸三苯酯0.02g,反应30分钟,然后开始缓慢升温至245℃,逐步增加真空度,保持温度不变,维持釜内压力80Pa以下,反应3.5个小时;充氮气至常压,既得产物。
得到产物相关指标:熔融指数为12g/10min,熔点130.0℃,90天降解率以二氧化碳释放量计算为83%;氧气透过率为 1310mL/m2d·bar,水蒸汽透过率为73g/m2·d。
实施例 3
把2800g氧化石墨烯加入水中,并超声分散20分钟,在强力搅拌下加入33kg BDO,把溶液温度升至155-180℃,完全蒸馏出其中的水分,使脂肪族二元醇的羟基与氧化石墨烯的羧基进行反应,得到氧化石墨烯/脂肪族二元醇溶液;
把1,4-丁二醇33kg、1,4-环己烷二甲醇 4kg、对苯二甲酸34kg、萘二甲酸2.5kg加入到反应釜中,氮气保护下,升温至210℃,加入钛酸正丁酯30g,维持反应釜内温度为210℃,同时通过分流脱除反应生产的水,通过称量反应生成的水来判断反应程度,酯化率达到95%时,加入己二酸 25kg,维持反应温度为210℃,直至反应的酯化率达到95%,把温度至230℃后,加入亚磷酸20g,反应30分钟,然后开始缓慢升温至245℃,逐步增加真空度,保持温度不变,维持釜内压力80Pa以下,反应3.5个小时;充氮气至常压,既得产物。
得到产物相关指标:熔融指数为15g/10min,熔点123.8℃,90天降解率以二氧化碳释放量计算为80%;氧气透过率为800mL/m2d·bar,水蒸汽透过率为42g/m2·d。
实施例 4
把2500g氧化石墨烯加入水中,并超声分散20分钟,在强力搅拌下加入33kg BDO,把溶液温度升至155-180℃,完全蒸馏出其中的水分,使脂肪族二元醇的羟基与氧化石墨烯的羧基进行反应,得到氧化石墨烯/脂肪族二元醇溶液;
把1,4-环己烷二甲醇 4kg、对苯二甲酸二甲酯34kg、萘二甲酸二甲酯2.5kg加入到反应釜中,氮气保护下,升温至210℃,加入钛酸正丁酯20g,维持反应釜内温度为210℃,同时通过分流脱除反应生产的甲醇,反应程度达到90%时,加入己二酸 25kg、通过称量反应生成的水来判断反应程度,酯化率达到95%时,把温度至230℃后,加入亚磷酸三甲酯25g,反应30分钟,然后开始缓慢升温至245℃,逐步增加真空度,保持温度不变,维持釜内压力80Pa以下,反应3.5个小时;充氮气至常压,既得产物。
得到产物相关指标:熔融指数为5g/10min,熔点130.0℃,90天降解率以二氧化碳释放量计算为88%;氧气透过率为730mL/m2d·bar,水蒸汽透过率为47g/m2·d。
实施例 5
把3600g氧化石墨烯加入水中,并超声分散20分钟,在强力搅拌下加入33kg BDO,把溶液温度升至155-180℃,完全蒸馏出其中的水分,使脂肪族二元醇的羟基与氧化石墨烯的羧基进行反应,得到氧化石墨烯/脂肪族二元醇溶液;
把1,4-环己烷二甲醇 4kg、对苯二甲酸二甲酯38kg、己二酸二甲酯 25kg、萘二甲酸二甲酯2.5kg加入到反应釜中,氮气保护下,升温至210℃,加入钛酸正丁酯15g,维持反应釜内温度为210℃,同时通过分流脱除反应生产的甲醇,通过称量反应生成的甲醇来判断反应程度,酯交换率达到95%时,把温度至230℃后,加入亚磷酸三苯酯22g,反应30分钟,然后开始缓慢升温至245℃,逐步增加真空度,保持温度不变,维持釜内压力80Pa以下,反应3.5个小时;充氮气至常压,既得产物。
得到产物相关指标:熔融指数为10g/10min,熔点123.0℃,90天降解率以二氧化碳释放量计算为88%;氧气透过率为530mL/m2d·bar,水蒸汽透过率为41g/m2·d。
实施例 6
把3kg氧化石墨烯加入水中,并超声分散20分钟,在强力搅拌下加入200kg BDO,把溶液温度升至155-180℃,完全蒸馏出其中的水分,使脂肪族二元醇的羟基与氧化石墨烯的羧基进行反应,得到氧化石墨烯/脂肪族二元醇溶液;
把1,4-环己烷二甲醇 20kg、对苯二甲酸二甲酯200kg、萘二甲酸二甲酯18kg加入到反应釜中,氮气保护下,升温至210℃,加入钛酸正丁酯200g,维持反应釜内温度为210℃,同时通过分流脱除反应生产的甲醇,反应程度达到90%时,加入己二酸 150kg、通过称量反应生成的水来判断反应程度,酯化率达到95%时,把温度至230℃后,加入亚磷酸三苯酯500g,反应30分钟,然后开始缓慢升温至245℃,逐步增加真空度,保持温度不变,维持釜内压力80Pa以下,反应3.5个小时;充氮气至常压,既得产物。
得到产物相关指标:熔融指数为7g/10min,熔点128.0℃,90天降解率以二氧化碳释放量计算为91%;氧气透过率为780mL/m2d·bar,水蒸汽透过率为63g/m2·d。
实施例 7
把3.0 g氧化石墨烯加入水中,并超声分散20分钟,在强力搅拌下加入41.0g BDO,把溶液温度升至155-180℃,完全蒸馏出其中的水分,使脂肪族二元醇的羟基与氧化石墨烯的羧基进行反应,得到氧化石墨烯/脂肪族二元醇溶液;
把1,4-环己烷二甲醇 5.0g、己二酸25.0g、对苯二甲酸35g、萘二甲酸2.2g加入到反应釜中,氮气保护下,升温至210℃,加入钛酸正丁酯30mg,维持反应釜内温度为210℃,同时通过分流脱除反应生产的水,通过称量反应生成的水来判断反应程度,酯化率达到95%时,把温度至230℃后,加入亚磷酸三苯酯0.02g,反应30分钟,然后开始缓慢升温至245℃,逐步增加真空度,保持温度不变,维持釜内压力80Pa以下,反应3.5个小时,充氮气至常压,既得产物。
得到产物相关指标:熔融指数为10g/10min,熔点124.5℃,90天降解率以二氧化碳释放量计算为91%;氧气透过率为 890mL/m2d·bar,水蒸汽透过率为50g/m2·d。
实施例 8
把7.0 g氧化石墨烯加入水中,并超声分散20分钟,在强力搅拌下加入80.0g BDO,把溶液温度升至155-180℃,完全蒸馏出其中的水分,使脂肪族二元醇的羟基与氧化石墨烯的羧基进行反应,得到氧化石墨烯/脂肪族二元醇溶液;
把1,4-环己烷二甲醇 5.0g、己二酸25.0g、对苯二甲酸35g、萘二甲酸2.2g加入到反应釜中,氮气保护下,升温至210℃,加入钛酸正丁酯30mg,维持反应釜内温度为210℃,同时通过分流脱除反应生产的水,通过称量反应生成的水来判断反应程度,酯化率达到95%时,把温度至230℃后,加入亚磷酸三苯酯0.02g,反应30分钟,然后开始缓慢升温至245℃,逐步增加真空度,保持温度不变,维持釜内压力80Pa以下,反应3.5个小时,充氮气至常压,既得产物。
得到产物相关指标:熔融指数为13g/10min,熔点125.0℃,90天降解率以二氧化碳释放量计算为91%;氧气透过率为 780mL/m2d·bar,水蒸汽透过率为43g/m2·d。
实施例 9
把5.0 g氧化石墨烯加入水中,并超声分散20分钟,在强力搅拌下加入110.0g BDO,把溶液温度升至155-180℃,完全蒸馏出其中的水分,使脂肪族二元醇的羟基与氧化石墨烯的羧基进行反应,得到氧化石墨烯/脂肪族二元醇溶液;
把1,4-环己烷二甲醇 5.0g、己二酸25.0g、对苯二甲酸35g、萘二甲酸2.2g加入到反应釜中,氮气保护下,升温至210℃,加入钛酸正丁酯30mg,维持反应釜内温度为210℃,同时通过分流脱除反应生产的水,通过称量反应生成的水来判断反应程度,酯化率达到95%时,把温度至230℃后,加入亚磷酸三苯酯0.02g,反应30分钟,然后开始缓慢升温至245℃,逐步增加真空度,保持温度不变,维持釜内压力80Pa以下,反应3.5个小时,充氮气至常压,既得产物。
得到产物相关指标:熔融指数为11g/10min,熔点124.2℃,90天降解率以二氧化碳释放量计算为92%;氧气透过率为 1210mL/m2d·bar,水蒸汽透过率为47g/m2·d。
对比例 1
把1,4-丁二醇50g、对苯二甲酸二甲酸35g加入到反应釜中,氮气保护下,升温至210℃,加入钛酸正丁酯100mg,维持反应釜内温度为210℃,反应4小时;加入己二酸 32g,进行酯化反应,通过称量反应生成的水来判断反应程度,酯化率达到95%时,把温度至230℃后,加入亚磷酸三苯酯150mg,反应30分钟,然后开始缓慢升温至245℃,逐步增加真空度,保持温度不变,维持釜内压力80Pa以下,反应3.5个小时,即得产物。
得到产物相关指标:熔融指数为10g/10min,熔点115.0℃,90天降解率以二氧化碳释放量计算为95%;氧气透过率为 1600mL/m2d·bar,水蒸汽透过率为130g/m2·d。
对比例 2
把12.0g氧化石墨烯加入水中,并超声分散20分钟,在强力搅拌下加入33.0g BDO,把溶液温度升至155-180℃,完全蒸馏出其中的水分,使脂肪族二元醇的羟基与氧化石墨烯的羧基进行反应,得到氧化石墨烯/脂肪族二元醇溶液;
把1,4-环己烷二甲醇 5.0g、己二酸25.0g、对苯二甲酸35g、萘二甲酸2.2g加入到反应釜中,氮气保护下,升温至210℃,加入钛酸正丁酯30mg,维持反应釜内温度为210℃,同时通过分流脱除反应生产的水,通过称量反应生成的水来判断反应程度,酯化率达到95%时,把温度至230℃后,加入亚磷酸三苯酯0.02g,反应30分钟,然后开始缓慢升温至245℃,逐步增加真空度,保持温度不变,维持釜内压力80Pa以下,反应3.5个小时,充氮气至常压,既得产物。
得到产物相关指标:熔融指数为75g/10min,熔点123.8℃,90天降解率以二氧化碳释放量计算为78%;氧气透过率为 500mL/m2d·bar,水蒸汽透过率为80g/m2·d。
表1 实施例1~9及对比例1~2的具体配比及具体测试性能结果
各项性能指标的测试方法:
塑料熔融温度测试方法:采用Perkin Elmer DSC-6分析仪测试样品的熔融温度,氮气流速为20 mL/min,升温速率10℃/min。
生物降解测试方法:参考ISO14855的测试方法,以材料的90天堆肥后CO2释放量为降解性指标。
熔点的测试方法:DSC,10℃/min,N2保护。
氧气透过率(OTR):参照ASTM D3985 的方法测试。
水蒸汽透过率(WVTR):参照ASTM D1653 的方法测试。
熔融指数:230℃,2.16kg。

Claims (6)

1.一种氧化石墨烯/脂肪-芳香族共聚酯,按重量百分比计,包括如下原料组分:
氧化石墨烯 2~10%;
脂肪族二元醇 40~65%;
二元酸或其二甲酯 32~57%;
催化剂 0.1~2‰;
稳定剂 0.1~1.8‰。
2.根据权利要求1所述的氧化石墨烯/脂肪-芳香族共聚酯,其特征在于,所述脂肪族二元醇选自乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,4-环己烷二甲醇的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的氧化石墨烯/脂肪-芳香族共聚酯,其特征在于,所述二元酸或其二甲酯包括芳香族二元酸或其二甲酯;所述芳香族二元酸或其二甲酯选自对苯二甲酸、间苯二甲酸、萘二甲酸或其二甲酯的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的氧化石墨烯/脂肪-芳香族共聚酯,其特征在于,所述催化剂选自钛酸四正丁酯、钛酸四异丁酯、钛酸四异丙酯、钛酸四丙酯的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的氧化石墨烯/脂肪-芳香族共聚酯,其特征在于,所述稳定剂选自亚磷酸三苯酯、四(2,4-二- 叔丁基苯)4,4’亚联苯基-二亚磷酸酯、抗氧剂168、抗氧剂264、抗氧剂Topanol-A、抗氧剂IRGANOX1330的一种或几种。
6.一种制备权利要求1~5任一项所述的氧化石墨烯/脂肪-芳香族共聚酯的方法,包括如下步骤:
a)氧化石墨烯的预处理:把氧化石墨烯加入水中,并超声分散20-50分钟,在强力搅拌下加入脂肪族二元醇,把溶液温度升至155-180℃,完全蒸馏出其中的水分,得到氧化石墨烯/脂肪族二元醇溶液;
b)酯交换反应:将步骤a)得到的氧化石墨烯/脂肪族二元醇溶液,与脂肪族二元醇、二元酸或其二甲酯加入到反应釜中,氮气保护,控制反应温度为170-210℃,加入催化剂,进行酯交换反应;
c)缩聚反应:待步骤b)的酯交换反应的转化率达到90%以上,加入稳定剂,升高温度至235-245℃,调节真空度为50-100Pa进行缩聚反应,反应时间为3.5-6h,达到预定的粘度后,充氮气至常压,出料,得到氧化石墨烯/脂肪-芳香族共聚酯。
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