CN105252841A - 具有阻隔性和导电性的聚偏二氯乙烯/石墨烯复合材料及其制备方法 - Google Patents

具有阻隔性和导电性的聚偏二氯乙烯/石墨烯复合材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

一种具有阻隔性和导电性的聚偏二氯乙烯/石墨烯复合材料，由基材和覆盖在基材上的聚偏二氯乙烯/石墨烯复合材料层组成，或者由基材、依次覆盖在基材上的粘结剂层和聚偏二氯乙烯/石墨烯复合材料层组成，所述聚偏二氯乙烯/石墨烯复合材料层包括聚偏二氯乙烯和石墨烯。其制备方法为：(1)将氧化石墨烯均匀分散在溶剂中形成氧化石墨烯分散液，加入聚偏二氯乙烯乳液并混合均匀得复合乳液；(2)将复合乳液均匀涂布在经过电晕处理或者是预涂有粘合剂的基材上，干燥后得到聚偏二氯乙烯/氧化石墨烯复合材料；(3)采用还原剂将聚偏二氯乙烯/氧化石墨烯复合材料中的氧化石墨烯还原为石墨烯，经干燥后在30～45℃熟化1～3天，即得。

Description

具有阻隔性和导电性的聚偏二氯乙烯/石墨烯复合材料及其制备方法
技术领域
本发明属于聚偏二氯乙烯复合材料领域，特别涉及一种具有阻隔性和导电性的聚偏二氯乙烯/石墨烯复合材料及其制备方法。
背景技术
聚偏二氯乙烯(PVDC)是以偏二氯乙烯单体为主要成分，与少量其他单体聚合而成的共聚物，PVDC分子具有高度的对称性和规整性，分子间凝聚力强，结晶度高，其分子中的氯原子具有疏水性，不会形成氢键，加之偏二氯乙烯分子量大，氧分子和水分子等难在聚偏二氯乙烯分子中移动，因而具有优良的阻隔性能。PVDC膜是一种阻隔性高、韧性强以及低温热封以及化学稳定性良好的包装材料，传统的PVDC膜主要用于包装密封领域，例如食品、药品等的包装。目前也有采用低密度聚乙烯/PVDC复合膜包装牛奶，采用尼龙/PVDC复合膜包装高温蒸煮食品的应用。虽然现有的PVDC膜或PVDC复合膜在具有较为优良的阻氧、阻汽以及阻隔气味的性能，但为了适应一些特殊产品，如特殊药品的包装，现有的PVDC膜或PVDC复合膜的密封阻隔性能仍有待提高。此外，现有的PVDC膜或PVDC复合膜通常是以塑料为基材制备而成，只具有单一的阻隔性能，不具备导电性能，无法用于需要抗静电以及电磁屏蔽的电子产品的包装，其功能还有待进一步拓展和提升。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供具有阻隔性和导电性的聚偏二氯乙烯/石墨烯复合材料及其制备方法，以提高聚偏二氯乙烯膜的阻隔性能，并赋予其导电性能，丰富聚偏二氯乙烯膜产品的品种。
本发明所述具有阻隔性和导电性的聚偏二氯乙烯/石墨烯复合材料，该复合材料由基材和覆盖在基材上的聚偏二氯乙烯/石墨烯复合材料层组成，或者由基材、依次覆盖在基材上的粘结剂层和聚偏二氯乙烯/石墨烯复合材料层组成，所述聚偏二氯乙烯/石墨烯复合材料层包括聚偏二氯乙烯和石墨烯，该复合材料层中石墨烯的含量为0.1wt％～10wt％。
上述聚偏二氯乙烯/石墨烯复合材料中，所述基材呈薄膜状或片状，基材的单面或者双面上覆盖有聚偏二氯乙烯/石墨烯复合材料层。基材上聚偏二氯乙烯/石墨烯复合材料层的覆盖层数和厚度根据实际应用需求进行确定，聚偏二氯乙烯/石墨烯复合材料层的厚度通常为2～1000μm。
上述聚偏二氯乙烯/石墨烯复合材料中，所述基材织物基材、有机基材或者无机基材；所述织物基材可为牛津布、网格布或者无纺布等；所述有机基材可为塑料基材、纸张、玻璃纸等，其中塑料基材可为聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯、聚氯乙烯或者聚乙烯醇等；所述无机基材可为铝箔。
上述聚偏二氯乙烯/石墨烯复合材料中，所述聚偏二氯乙烯/石墨烯复合材料层中还含有添加剂，聚偏二氯乙烯/石墨烯复合材料层中，石墨烯的含量为0.1wt％～10wt％，添加剂的含量不超过2.5wt％，余量为聚偏二氯乙烯，所述添加剂为苯甲醇、2-乙基乙醇、1-十二醇、乙酸钾、乙酸钠、碳酸氢钠、十二烷基磺酸钠、甘油三月桂酸酯、柠檬酸、山梨聚糖单二十二烷酸酯、异丙醇、柠檬酸钠、双甘油脂肪酸酯中的至少一种。
上述聚偏二氯乙烯/石墨烯复合材料中，所述聚偏二氯乙烯是以偏二氯乙烯单体为主要成分，与第二单体聚合而成的共聚物，可为市售的任意聚偏二氯乙烯，例如，以偏二氯乙烯单体为主要成分，与氯乙烯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、全氟酯、乙酸乙酯或者甲基丙烯酸甲酯聚合而成的共聚物。
本发明还提供了一种具有阻隔性和导电性的聚偏二氯乙烯/石墨烯复合材料的制备方法，工艺步骤如下：
(1)将氧化石墨烯0.1～10质量份均匀分散在溶剂100质量份中形成氧化石墨烯分散液，然后加入聚偏二氯乙烯乳液5～300质量份并超声或搅拌至氧化石墨烯分散液与聚偏二氯乙烯乳液混合均匀得复合乳液；所述溶剂为水、乙醇、丙酮或者四氢呋喃，所述聚偏二氯乙烯乳液的固含量为10％～80％；
(2)将步骤(1)所得复合乳液均匀涂布在经过电晕处理或者是预涂有粘合剂的基材上，干燥后得到聚偏二氯乙烯/氧化石墨烯复合材料；或者将步骤(1)所得复合乳液均匀涂布在经过电晕处理或者是预涂有粘合剂的基材上并干燥，然后重复上述涂布复合乳液和干燥的操作至少1次，得到聚偏二氯乙烯/氧化石墨烯复合材料；
(3)采用还原剂将步骤(2)所得聚偏二氯乙烯/氧化石墨烯复合材料中的氧化石墨烯还原为石墨烯，经干燥后在30～45℃熟化1～3天，即得具有阻隔性和导电性的聚偏二氯乙烯/石墨烯复合材料。
上述方法中，所述还原剂为水合肼、正丁胺、乙二胺、维生素C水溶液、硼氢化钠水溶液或者柠檬酸氢钠水溶液。
上述方法的步骤(1)中，所述聚偏二氯乙烯乳液可采用市售的聚偏二氯乙烯乳液，所述聚偏二氯乙烯乳液的固含量为10～80％是指乳液中聚偏二氯乙烯的含量为10wt％～80wt％。
上述方法的步骤(2)中，复合乳液在经过电晕处理或者是预涂有粘合剂的基材上的涂布总量为1～20g/m2。
上述方法中，步骤(2)中优选的干燥方式为远红外干燥，步骤(3)中优选的干燥方式为鼓风干燥、优选的干燥温度为50～60℃，具体的干燥时间因复合乳液在基材上的涂布量的不同而不同，涂布量越大，步骤(2)和(3)中的干燥时间越长。
上述方法中，所述基材织物基材、有机基材或者无机基材；所述织物基材可为牛津布、网格布或者无纺布等；所述有机基材可为塑料基材、纸张、玻璃纸等，其中塑料基材可为聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯、聚氯乙烯或者聚乙烯醇等；所述无机基材可为铝箔；所述基材呈薄膜状或片状。
上述方法的步骤(1)中，将氧化石墨烯分散液与聚偏二氯乙烯乳液混合均匀后，加入添加剂0.1～2.5质量份，再超声或搅拌混合均匀即得复合乳液。加入添加剂能够赋予复合乳液和最终制备的聚偏二氯乙烯/石墨烯复合材料更优良的性能，例如，添加1-十二醇可起到增塑和增香的作用，添加乙酸钾、乙酸钠可起到防腐和防霉的作用，添加柠檬酸可起到辅助防腐的作用，剂添加苯甲醇、十二烷基磺酸钠、山梨聚糖单二十二烷酸酯、柠檬酸钠、双甘油脂肪酸酯、苯甲醇、碳酸氢钠作为表面活性剂，可起到乳化稳定作用。添加剂优选为苯甲醇、2-乙基乙醇、1-十二醇、乙酸钾、乙酸钠、碳酸氢钠、十二烷基磺酸钠、甘油三月桂酸酯、柠檬酸、山梨聚糖单二十二烷酸酯、异丙醇、柠檬酸钠、双甘油脂肪酸酯中的至少一种。
上述方法中，所述聚偏二氯乙烯是以偏二氯乙烯单体为主要成分，与第二单体聚合而成的共聚物，可为市售的任意聚偏二氯乙烯，例如，以偏二氯乙烯单体为主要成分，与氯乙烯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、全氟酯、乙酸乙酯或者甲基丙烯酸甲酯聚合而成的共聚物。
上述方法中，所述溶剂水为去离子水或者蒸馏水。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1.本发明提供了一种新型的聚偏二氯乙烯复合材料，该复合材料在聚偏二氯乙烯基体中引入了二维填料石墨烯，由于片状的石墨烯能够使气体分子在聚偏二氯乙烯基体中的扩散通路发生弯曲，从而有效提高聚偏二氯乙烯的气体阻隔性，同时，由于石墨烯具有优异的导电性，因此石墨烯的引入还能赋予本发明所述复合材料优良的导电性能，尤其适合在电子产品抗静电、电磁屏蔽、防潮密封包装等领域应用。
2.实验表明，与未引入石墨烯的聚偏二氯乙烯复合材料相比，本发明所述具有阻隔性和导电性的聚偏二氯乙烯/石墨烯复合材料的透湿率和透氧率降低了大约50％，其阻隔性能得到有效提高，并且使得本发明所述复合材料具备了导电性(见实施例1和对比例)。
3.本发明还提供了一种具有阻隔性和导电性的聚偏二氯乙烯/石墨烯复合材料，该方法的操作简单，工艺易于控制，绿色环保，有利于推广应用。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明所述具有阻隔性和导电性的聚偏二氯乙烯/石墨烯复合材料及其制备方法作进一步说明。
下述各实施例中，采用的聚偏二氯乙烯(PVDC)乳液为市售的PVDC乳液，PVDC乳液的固含量是指PVDC乳液中PVDC的质量含量，例如，PVDC乳液的固含量为50％，是指PVDC乳液中PVDC的含量为50wt％。
实施例1
(1)将氧化石墨烯0.1kg、去离子水100kg加入超声辐照反应器中，在超声功率为100W、频率为1000Hz的条件下超声分散至氧化石墨烯均匀分散在去离子水中，得到氧化石墨烯分散液，加入固含量为10％的聚偏二氯乙烯(PVDC)乳液300kg，在前述条件下超声至氧化石墨烯分散液与PVDC乳液混合均匀，即得稳定的复合乳液；
(2)将步骤(1)所得复合乳液通过干法复合工艺涂布在经过电晕预处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(聚酯薄膜，简称PET薄膜)上，复合乳液的涂布量为3g/m2，将涂布复合乳液后的PET薄膜置于远红外干燥器中在300W的条件下干燥2min，得到PVDC/氧化石墨烯/PET复合薄膜；
(3)采用水合肼将步骤(2)所得VDC/氧化石墨烯/PET复合薄膜中的氧化石墨烯还原为石墨烯，还原温度为60℃，还原时间为2h。将还原后的复合薄膜置于鼓风干燥箱中在50℃干燥30min，然后停止鼓风、在40℃熟化2天，得到单面覆盖PVDC/石墨烯复合材料层的PVDC/石墨烯/PET复合薄膜。
对步骤(3)所得PVDC/石墨烯/PET复合薄膜进行透湿率、透氧率和电导率测试，结果表明该复合薄膜的透湿率(WVTR)为3.0g/m2·24h(检测标准：ASTMF1249)，透氧率(OTR)为6.6cc/m2·24h(检测标准：GB1038-70，ASTMD2985)，电导率为5S/m。
对比例
(1)将固含量为10％的PVDC乳液300kg通过干法复合工艺涂布在经过电晕预处理的PET薄膜上，复合乳液的涂布量为3g/m2，将涂布复合乳液后的PET薄膜置于远红外干燥器中在300W的条件下干燥2min，将薄膜置于鼓风干燥箱中在50℃干燥30min，然后停止鼓风、在40℃熟化2天，得到单面覆盖PVDC的PVDC/PET复合薄膜。
对步骤(1)所得PVDC/石墨烯/PET复合薄膜进行透湿率、透氧率和电导率测试，结果表明该复合薄膜的透湿率(WVTR)为6.0g/m2·24h(检测标准：ASTMF1249)，透氧率(OTR)为12.7cc/m2·24h(检测标准：GB1038-70，ASTMD2985)，电导率为0S/m。
由实施例1和对比例可知，在基材和涂布量相同的情况下，向复合薄膜中引入石墨烯后，复合薄膜的透湿率由6.0g/m2·24h降低至3.0g/m2·24h，透氧率由12.7cc/m2·24h降低至6.6cc/m2·24h，电导率由0S/m提升至5S/m，说明引入石墨烯后，复合薄膜的阻隔性能得到了有效提高，而且赋予了复合薄膜导电性。
实施例2
(1)将氧化石墨烯5kg、去离子水100kg加入超声辐照反应器中，在超声功率为500W、频率为10000Hz的条件下超声分散至氧化石墨烯均匀分散在去离子水中，得到氧化石墨烯分散液，向氧化石墨烯分散液中加入固含量为80％的PVDC乳液300kg，机械搅拌至氧化石墨烯分散液与PVDC乳液混合均匀，然后加入添加剂1-十二醇0.01kg、乙酸钠2.4kg，并机械搅拌混合均匀，即得到稳定的复合乳液；
(2)在PET薄膜的一面上均匀涂布聚氨酯粘合剂，然后将步骤(1)所得复合乳液通过干法涂布工艺涂布在聚氨酯粘合剂上，复合乳液的涂布量为1.5g/m2，将涂布复合乳液后的PET薄膜置于远红外干燥器中在300W的条件下干燥2min，然后在PET薄膜的另一面上均匀涂布聚氨酯粘合剂，再将步骤(1)所得复合乳液通过干法涂布工艺涂布在聚氨酯粘合剂上，复合乳液的涂布量为1.5g/m2，将涂布复合乳液后的PET薄膜置于远红外干燥器中在300W的条件下干燥2min，得到PVDC/氧化石墨烯/PET复合薄膜；
(3)将步骤(2)所得PVDC/氧化石墨烯/PET复合薄膜置于浓度为10g/L的硼氢化钠水溶液中，在60℃反应5h，PVDC/氧化石墨烯/PET复合薄膜中的氧化石墨烯被还原为石墨烯，然后取出置于鼓风干燥箱中在50℃干燥25min，然后停止鼓风，在45℃熟化1天，得到双面覆盖PVDC/石墨烯复合材料层的PVDC/石墨烯/PET复合膜。
对步骤(3)所得PVDC/石墨烯/PET复合薄膜进行透湿率、透氧率和电导率测试，结果表明该复合薄膜的透湿率(WVTR)为2.8g/m2·24h(检测标准：ASTMF1249)，透氧率(OTR)为6.4cc/m2·24h(检测标准：GB1038-70，ASTMD2985)，电导率为6S/m。
实施例3
(1)将氧化石墨烯10kg、去离子水100kg加入超声辐照反应器中，在超声功率为5000W、频率为50000Hz的条件下超声分散至氧化石墨烯均匀分散在去离子水中，得到氧化石墨烯分散液，向氧化石墨烯分散液中加入固含量为60％的PVDC乳液150kg，机械搅拌至氧化石墨烯分散液与PVDC乳液混合均匀，然后加入添加剂2-乙基乙醇1kg，并机械搅拌混合均匀，即得稳定的复合乳液；
(2)将步骤(1)所得复合乳液通过干法复合工艺涂布在经过电晕预处理的PET薄膜上，复合乳液的涂布量为20g/m2，将涂布复合乳液后的PET薄膜置于远红外干燥器中在300W的条件下干燥4min，得到PVDC/氧化石墨烯/PET复合薄膜；
(3)将步骤(2)所得PVDC/氧化石墨烯/PET复合薄膜置于正丁胺中，在60℃度反应2h，PVDC/氧化石墨烯/PET复合薄膜中的氧化石墨烯被还原为石墨烯，然后取出置于鼓风干燥箱中在60℃干燥35min，然后停止鼓风，在30℃熟化3天，得到单面覆盖PVDC/石墨烯复合材料层的PVDC/石墨烯/PET复合薄膜。
对步骤(3)所得PVDC/石墨烯/PET复合薄膜进行透湿率、透氧率和电导率测试，结果表明该复合薄膜的透湿率(WVTR)为2.2g/m2·24h(检测标准：ASTMF1249)，透氧率(OTR)为4.8cc/m2·24h(检测标准：GB1038-70，ASTMD2985)，电导率为35S/m。
实施例4
(1)将将氧化石墨烯1kg、乙醇100kg加入超声辐照反应器中，在超声功率为1000W、频率为20000Hz的条件下超声分散至氧化石墨烯均匀分散在水中，得到氧化石墨烯分散液，加入固含量为55％的PVDC乳液43.6kg，在前述条件下超声至氧化石墨烯分散液与PVDC乳液混合均匀，然后加入添加剂柠檬酸钠0.5kg，并在前述条件下超声至混合均匀，即得稳定的复合乳液；
(2)在电晕处理过的双向拉伸聚丙烯薄膜(PP薄膜)的一面上均匀涂布聚氨酯粘合剂，然后将步骤(1)所得复合乳液通过干法涂布工艺涂布在聚氨酯粘合剂上，复合乳液的涂布量为5g/m2，将涂布复合乳液后的PP薄膜置于远红外干燥器中在300W的条件下干燥3min，然后在PP薄膜的另一面上均匀涂布聚氨酯粘合剂，再将步骤(1)所得所述复合乳液通过干法涂布工艺涂布在聚氨酯粘合剂上，复合乳液的涂布量为5g/m2，将涂布复合乳液后的PP薄膜置于远红外干燥器中在300W的条件下干燥3min，得到PVDC/氧化石墨烯/PP复合薄膜；
(3)将步骤(2)所得PVDC/氧化石墨烯/PP复合薄膜置于乙二胺中，在60℃反应3h，PVDC/氧化石墨烯/PP复合薄膜中的氧化石墨烯还原为石墨烯，然后取出置于鼓风干燥箱中在50℃干燥30min，然后停止鼓风、在40℃熟化2天，得到双面覆盖PVDC/石墨烯复合材料层的PVDC/石墨烯/PP复合薄膜。
对步骤(3)所得PVDC/石墨烯/PP复合薄膜进行透湿率、透氧率和电导率测试，结果表明该复合薄膜的透湿率(WVTR)为2.5g/m2·24h(检测标准：ASTMF1249)，透氧率(OTR)为5.2cc/m2·24h(检测标准：GB1038-70，ASTMD2985)，电导率为50S/m。
实施例5
(1)将氧化石墨烯1.3kg、去离子水100kg加入超声辐照反应器中，在超声功率为5000W、频率为100000Hz的条件下超声分散至氧化石墨烯均匀分散在水中，得到氧化石墨烯分散液，加入固含量为80％的PVDC乳液10kg，在前述条件下超声至氧化石墨烯分散液与PVDC乳液混合均匀，然后加入添加剂山梨聚糖单二十二烷酸酯0.2kg，并在前述条件下超声至混合均匀，即到稳定的复合乳液；
(2)在牛津布的一面上均匀涂布聚氨酯粘合剂，然后将步骤(1)所得复合乳液通过干法涂布工艺涂布在聚氨酯粘合剂上，复合乳液的涂布量为2.5g/m2，将涂布复合乳液后的牛津布置于远红外干燥器中在300W的条件下干燥2min，然后重复前述涂布复合乳液和干燥的操作3次，得到PVDC/氧化石墨烯/牛津布复合材料；
(3)将步骤(2)所得PVDC/氧化石墨烯/牛津布复合材料置于水合肼中，在60℃反应2h，复合膜中的氧化石墨烯还原为石墨烯，然后取出置于鼓风干燥箱中在55℃干燥25min，然后停止鼓风，在40℃熟化2天，得到单面覆盖PVDC/石墨烯复合材料层的PVDC/石墨烯/牛津布复合材料。
对步骤(3)所得PVDC/石墨烯/牛津布复合材料进行透湿率、透氧率和电导率测试，结果表明该复合材料的透湿率(WVTR)为1.0g/m2·24h(检测标准：ASTMF1249)，透氧率(OTR)为2.0cc/m2·24h(检测标准：GB1038-70，ASTMD2985)，电导率为100S/m。

Claims (10)

1.具有阻隔性和导电性的聚偏二氯乙烯/石墨烯复合材料，其特征在于该复合材料由基材和覆盖在基材上的聚偏二氯乙烯/石墨烯复合材料层组成，或者由基材、依次覆盖在基材上的粘结剂层和聚偏二氯乙烯/石墨烯复合材料层组成，所述聚偏二氯乙烯/石墨烯复合材料层包括聚偏二氯乙烯和石墨烯，该复合材料层中石墨烯的含量为0.1wt％～10wt％。
2.根据权利要求1所述具有阻隔性和导电性的聚偏二氯乙烯/石墨烯复合材料，其特征在于所述基材呈薄膜状或片状，基材的单面或者双面上覆盖有聚偏二氯乙烯/石墨烯复合材料层。
3.根据权利要求1或2所述具有阻隔性和导电性的聚偏二氯乙烯/石墨烯复合材料，其特征在于所述基材为织物基材、有机基材或者无机基材。
4.根据权利要求1或2所述具有阻隔性和导电性的聚偏二氯乙烯/石墨烯复合材料，其特征在于所述聚偏二氯乙烯/石墨烯复合材料层中还含有添加剂，聚偏二氯乙烯/石墨烯复合材料层中，石墨烯的含量为0.1wt％～10wt％，添加剂的含量不超过2.5wt％，余量为聚偏二氯乙烯，所述添加剂为苯甲醇、2-乙基乙醇、1-十二醇、乙酸钾、乙酸钠、碳酸氢钠、十二烷基磺酸钠、甘油三月桂酸酯、柠檬酸、山梨聚糖单二十二烷酸酯、异丙醇、柠檬酸钠、双甘油脂肪酸酯中的至少一种。
5.具有阻隔性和导电性的聚偏二氯乙烯/石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于工艺步骤如下：
(1)将氧化石墨烯0.1～10质量份均匀分散在溶剂100质量份中形成氧化石墨烯分散液，然后加入聚偏二氯乙烯乳液5～300质量份并超声或搅拌至氧化石墨烯分散液与聚偏二氯乙烯乳液混合均匀得复合乳液；所述溶剂为水、乙醇、丙酮或者四氢呋喃，所述聚偏二氯乙烯乳液的固含量为10％～80％；
(2)将步骤(1)所得复合乳液均匀涂布在经过电晕处理或者是预涂有粘合剂的基材上，干燥后得到聚偏二氯乙烯/氧化石墨烯复合材料；或者将步骤(1)所得复合乳液均匀涂布在经过电晕处理或者是预涂有粘合剂的基材上并干燥，然后重复上述涂布复合乳液和干燥的操作至少1次，得到聚偏二氯乙烯/氧化石墨烯复合材料；
(3)采用还原剂将步骤(2)所得聚偏二氯乙烯/氧化石墨烯复合材料中的氧化石墨烯还原为石墨烯，经干燥后在30～45℃熟化1～3天，即得具有阻隔性和导电性的聚偏二氯乙烯/石墨烯复合材料。
6.根据权利要求5所述具有阻隔性和导电性的聚偏二氯乙烯/石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于所述还原剂为水合肼、正丁胺、乙二胺、维生素C水溶液、硼氢化钠水溶液或者柠檬酸氢钠水溶液。
7.根据权利要求5或6所述具有阻隔性和导电性的聚偏二氯乙烯/石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于步骤(2)中，复合乳液在经过电晕处理或者是预涂有粘合剂的基材上的总涂布量为1～20g/m2。
8.根据权利要求5或6所述具有阻隔性和导电性的聚偏二氯乙烯/石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于所述基材为织物基材、有机基材或者无机基材，所述基材呈薄膜状或片状。
9.根据权利要求5或6所述具有阻隔性和导电性的聚偏二氯乙烯/石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于步骤(1)中，将氧化石墨烯分散液与聚偏二氯乙烯乳液混合均匀后，再加入添加剂0.1～2.5质量份并超声或搅拌混合均匀得复合乳液。
10.根据权利要求9所述具有阻隔性和导电性的聚偏二氯乙烯/石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于所述添加剂为苯甲醇、2-乙基乙醇、1-十二醇、乙酸钾、乙酸钠、碳酸氢钠、十二烷基磺酸钠、甘油三月桂酸酯、柠檬酸、山梨聚糖单二十二烷酸酯、异丙醇、柠檬酸钠、双甘油脂肪酸酯中的至少一种。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107652586A (zh) * 2017-09-13 2018-02-02 铜陵海源超微粉体有限公司 一种高疏水性聚苯乙烯‑聚偏氯乙烯材料的制备方法
CN108047474A (zh) * 2017-12-21 2018-05-18 成都新柯力化工科技有限公司 一种抗紫外线、高阻隔性的包装薄膜及制备方法
CN110963044A (zh) * 2019-12-24 2020-04-07 南京航空航天大学 基于纳米复合相变材料的机翼防除冰装置及其工作方法
CN112677599A (zh) * 2020-12-29 2021-04-20 河南银金达新材料股份有限公司 一种pe多层阻隔复合膜及其制备方法
CN115302859A (zh) * 2022-08-18 2022-11-08 农夫山泉(淳安茶园)饮料有限公司 一种光氧阻隔杯及其制备工艺

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050142313A1 (en) * 2003-12-31 2005-06-30 Grah Michael D. Method of shrinking a film
CN101990518A (zh) * 2008-02-05 2011-03-23 普林斯顿大学理事会 包含官能化的石墨烯片的涂料以及用其涂覆的物品
TW201517127A (zh) * 2013-10-25 2015-05-01 中原大學 半晶態高分子聚合物／層化無機物之複合薄膜及其製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050142313A1 (en) * 2003-12-31 2005-06-30 Grah Michael D. Method of shrinking a film
CN101990518A (zh) * 2008-02-05 2011-03-23 普林斯顿大学理事会 包含官能化的石墨烯片的涂料以及用其涂覆的物品
TW201517127A (zh) * 2013-10-25 2015-05-01 中原大學 半晶態高分子聚合物／層化無機物之複合薄膜及其製造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
陈昌杰: "《塑料薄膜的印刷与复合》", 30 September 2004, 化学工业出版社 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107652586A (zh) * 2017-09-13 2018-02-02 铜陵海源超微粉体有限公司 一种高疏水性聚苯乙烯‑聚偏氯乙烯材料的制备方法
CN108047474A (zh) * 2017-12-21 2018-05-18 成都新柯力化工科技有限公司 一种抗紫外线、高阻隔性的包装薄膜及制备方法
CN108047474B (zh) * 2017-12-21 2020-10-09 台州立克科技有限公司 一种抗紫外线、高阻隔性的包装薄膜及制备方法
CN110963044A (zh) * 2019-12-24 2020-04-07 南京航空航天大学 基于纳米复合相变材料的机翼防除冰装置及其工作方法
CN110963044B (zh) * 2019-12-24 2024-02-13 南京航空航天大学 基于纳米复合相变材料的机翼防除冰装置及其工作方法
CN112677599A (zh) * 2020-12-29 2021-04-20 河南银金达新材料股份有限公司 一种pe多层阻隔复合膜及其制备方法
CN112677599B (zh) * 2020-12-29 2023-06-09 河南银金达新材料股份有限公司 一种pe多层阻隔复合膜及其制备方法
CN115302859A (zh) * 2022-08-18 2022-11-08 农夫山泉(淳安茶园)饮料有限公司 一种光氧阻隔杯及其制备工艺

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