CN106810866A - 一种聚苯硫醚‑石墨烯纳米复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种聚苯硫醚‑石墨烯纳米复合材料及其制备方法，具体而言，本发明的制备方法包括如下步骤：1)制备混合料；2)制备预活化料；3)制备聚苯硫醚‑石墨烯纳米复合材料。本发明的纳米复合材料成功克服了PPS韧性差，性脆，机械性能低，不稳定等缺陷，改善了PPS的加工性能，并且制备方法简单易行，适合大规模生产应用，极具市场前景。

Description

一种聚苯硫醚-石墨烯纳米复合材料及其制备方法
技术领域
本发明属于复合材料技术领域，涉及一种聚苯硫醚-石墨烯纳米复合材料及其制备方法。
背景技术
导电高分子材料聚苯硫醚(英文简写为PPS)是一种新型高性能热塑性树脂，具有耐高温、耐化学腐蚀、难燃烧、机械强度高、热稳定性好、电性能优良等优点，在电子、汽车、机械及化工领域均有广泛应用。但在通常情况下，纯的PPS韧性差，性脆，机械性能低，不稳定。为了改善聚苯硫醚的加工性能，可以将聚苯硫醚与其他材料进行复合，从而制备成新型的纳米复合材料。
发明内容
针对上述情况，本发明的目的在于提供一种聚苯硫醚-石墨烯纳米复合材料的制备方法以及由上述方法制备的复合物。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种聚苯硫醚-石墨烯纳米复合材料的制备方法，其包括如下步骤：
(1)称量以重量份数计的下列组分：2,6-二甲基聚苯硫醚100份、石墨烯10～25份、三甲基氯硅烷5～10份，并将称量后的组分于室温混合均匀，得到混合料；
(2)将步骤1中得到的混合料于60～90℃加热2～4小时，得到预活化料；
(3)称量以重量份数计的纳米氧化锌1～5份，并与步骤2中得到的预活化料于室温混合均匀，然后在惰性气体气氛中于100～150℃活化0.5～2小时，得到聚苯硫醚-石墨烯纳米复合材料。
优选的，在上述制备方法中，步骤(1)中所述2,6-二甲基聚苯硫醚具有如式I所示的结构：
其中：n为80～150中的任一整数。
优选的，在上述制备方法中，步骤(3)中所述纳米氧化锌的粒径为100～200nm。
优选的，在上述制备方法中，步骤(3)中所述惰性气体选在氮气、氖气、氩气中的任意一种。
一种通过上述方法制备的聚苯硫醚-石墨烯纳米复合材料。
与现有技术相比，采用上述技术方案的本发明具有以下优点：本发明的纳米复合材料成功克服了PPS韧性差，性脆，机械性能低，不稳定等缺陷，改善了PPS的加工性能，并且制备方法简单易行，适合大规模生产应用，极具市场前景。
具体实施方式
下面实施例将进一步举例说明本发明。这些实施例仅用于说明本发明，但不以任何方式限制本发明。
实施例1：聚苯硫醚-石墨烯纳米复合材料的生产。
(1)称量2,6-二甲基聚苯硫醚100g、石墨烯10g、三甲基氯硅烷5g，并将称量后的物料于室温混合均匀，得到混合料；
(2)将步骤1中得到的混合料于60℃加热4小时，得到预活化料；
(3)称量纳米氧化锌(粒径100nm)1g，并与步骤2中得到的预活化料于室温混合均匀，然后在氮气气氛中于100℃活化2小时，得到聚苯硫醚-石墨烯纳米复合材料。
实施例2：聚苯硫醚-石墨烯纳米复合材料的生产。
(1)称量2,6-二甲基聚苯硫醚100g、石墨烯25g、三甲基氯硅烷10g，并将称量后的组分于室温混合均匀，得到混合料；
(2)将步骤1中得到的混合料于70℃加热3.5小时，得到预活化料；
(3)称量纳米氧化锌(粒径110nm)5g，并与步骤2中得到的预活化料于室温混合均匀，然后在氮气气氛中于110℃活化1.5小时，得到聚苯硫醚-石墨烯纳米复合材料。
实施例3：聚苯硫醚-石墨烯纳米复合材料的生产。
(1)称量2,6-二甲基聚苯硫醚100g、石墨烯15g、三甲基氯硅烷8g，并将称量后的组分于室温混合均匀，得到混合料；
(2)将步骤1中得到的混合料于80℃加热3小时，得到预活化料；
(3)称量纳米氧化锌(粒径130nm)2g，并与步骤2中得到的预活化料于室温混合均匀，然后在氖气气氛中于120℃活化1小时，得到聚苯硫醚-石墨烯纳米复合材料。
实施例4：聚苯硫醚-石墨烯纳米复合材料的生产。
(1)称量2,6-二甲基聚苯硫醚100g、石墨烯25g、三甲基氯硅烷7g，并将称量后的组分于室温混合均匀，得到混合料；
(2)将步骤1中得到的混合料于90℃加热2小时，得到预活化料；
(3)称量纳米氧化锌(粒径160nm)5g，并与步骤2中得到的预活化料于室温混合均匀，然后在氩气气氛中于140℃活化0.5小时，得到聚苯硫醚-石墨烯纳米复合材料。
实施例5：聚苯硫醚-石墨烯纳米复合材料的生产。
(1)称量2,6-二甲基聚苯硫醚100g、石墨烯20g、三甲基氯硅烷8g，并将称量后的组分于室温混合均匀，得到混合料；
(2)将步骤1中得到的混合料于70℃加热3小时，得到预活化料；
(3)称量纳米氧化锌(粒径200nm)3g，并与步骤2中得到的预活化料于室温混合均匀，然后在氩气气氛中于150℃活化0.5小时，得到聚苯硫醚-石墨烯纳米复合材料。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想穷尽本发明，或者将本发明限定为所公开的精确形式；相反，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围旨在由所附的权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (5)

1.一种聚苯硫醚-石墨烯纳米复合材料的制备方法，其包括如下步骤：
1)称量以重量份数计的下列组分：2,6-二甲基聚苯硫醚100份、石墨烯10～25份、三甲基氯硅烷5～10份，并将称量后的组分于室温混合均匀，得到混合料；
2)将步骤1中得到的混合料于60～90℃加热2～4小时，得到预活化料；
3)称量以重量份数计的纳米氧化锌1～5份，并与步骤2中得到的预活化料于室温混合均匀，然后在惰性气体气氛中于100～150℃活化0.5～2小时，得到聚苯硫醚-石墨烯纳米复合材料。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中所述2,6-二甲基聚苯硫醚具有如式I所示的结构：
其中：n为80～150中的任一整数。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中所述纳米氧化锌的粒径为100～200nm。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中所述惰性气体选在氮气、氖气、氩气中的任意一种。
5.一种通过根据权利要求1至4中任一项所述的制备方法制备的聚苯硫醚-石墨烯纳米复合材料。
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