CN108503737A - 白石墨烯改性聚氯乙烯复合材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种白石墨烯改性聚氯乙烯复合材料及其制备方法，该改性复合材料主要由以下重量份的原料制备而成：高聚物修饰的白石墨烯0.5‑10份、氯乙烯90‑110份、分散剂0.01‑0.08份、引发剂0.08‑0.12份及水130‑160份。上述白石墨烯改性聚氯乙烯复合材料具有较高热稳定性、耐寒性能的同时具有较高机械强度。

Description

白石墨烯改性聚氯乙烯复合材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及高分子材料改性技术领域，特别涉及白石墨烯改性聚氯乙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

聚氯乙烯(PVC)是由氯乙烯(VCM)聚合而得的塑料，是五大通用塑料之一，属极性聚合物，具有强度高、质量轻、耐腐蚀、耐燃烧、绝缘性好、透明性高等优点，广泛应用于农业、电器、包装、玩具等领域。但是PVC韧性较差，PVC的缺口冲击强度在2-4KJ/m²之间，受到冲击时极易发生脆裂。另外，其热稳定性和耐寒性亦较差，在100℃以上或经长时间的阳光照射即发生分解，在低温时PVC变得极其脆，无法满足正常使用。

目前为解决PVC存在的不足，一般会加入增韧剂、热稳定剂、耐寒增塑剂等提高PVC的相关性能。但增韧剂、热稳定剂或耐寒剂等的使用会影响PVC的机械性能，如丁晴橡胶(NBR)、氯化聚乙烯(CPE)等的使用会造成PVC拉伸强度的下降等。另外，常用的热稳定剂例如：铅盐类、金属皂类、有机锡类热稳定剂的长期热稳定性不理想，且会造成环境污染；己二酸二辛脂(DOA)、壬二酸二辛酯(DIDA)、癸二酸二辛脂(DOS)等耐寒增塑剂与PVC的相容性较差，容易析出，从而影响PVC的性能。

发明内容

基于此，有必要提供一种在具有较高热稳定性、耐寒性能的同时具有较高机械强度的白石墨烯改性聚氯乙烯复合材料及其制备方法。

一种白石墨烯改性聚氯乙烯复合材料，主要由以下重量份的原料制备而成：高聚物修饰的白石墨烯0.5-10份、氯乙烯90-110份、分散剂0.01-0.08份、第一引发剂0.08-0.12份及水130-160份。

该白石墨烯改性聚氯乙烯复合材料主要由高聚物修饰的白石墨烯、氯乙烯、分散剂、第一引发剂及水制备而成，并通过控制原料配比，使该白石墨烯改性聚氯乙烯复合材料具有优异的热稳定性、耐寒性能的同时具有较高机械强度。

高聚物修饰的白石墨烯使该白石墨烯改性聚氯乙烯复合材料形成片层网结构，不仅可以吸收大量的冲击能量，提高PVC的韧性，且在低温环境下不存在迁移析出的现象，在高温环境下可以有效抑制聚氯乙烯分子链的运动，从而使该改性聚氯乙烯复合材料具有较高的耐寒性和热稳定性。且该高聚物修饰的白石墨烯可防止白石墨烯团聚，与分散剂协同作用增强其与复合材料基体的界面性能，使高聚物修饰的白石墨烯在聚氯乙烯中能够均匀分散，从而促进整个材料体系片层网结构的形成，在一定程度上使得该白石墨烯改性复合材料具有更高的机械强度。

在其中一实施例中，所述的白石墨烯改性聚氯乙烯复合材料主要由以下重量份的原料制备而成：高聚物修饰的白石墨烯6-10份，氯乙烯95-105份、分散剂0.03-0.06份、第一引发剂0.08-0.12份及水130-160份。

在该范围内的原料制备而成的白石墨烯改性聚氯乙烯复合材料具有更高的耐寒性和热稳定性。

在其中一实施例中，所述分散剂为聚乙烯醇、羟丙基甲基纤维素和明胶中的一种或多种；及/或，

所述第一引发剂为过氧化二碳酸二(2-乙基己基)酯、过氧化二碳酸二(2-乙基己基)酯及偶氮二异丁腈中的一种或几种。

在其中一实施例中，所述高聚物修饰的白石墨烯主要由以下重量份的原料制备而成：0.5-10份白石墨烯、0.05-2份聚合单体、0.1-0.5份稳定剂、0.5-5份第二引发剂及90-110份溶剂；

所述聚合单体为苯乙烯、丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯及甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或多种。

在其中一实施例中，所述高聚物修饰的白石墨烯主要由以下重量份的原料制备而成：6-10份白石墨烯、1-2份聚合单体、0.3-0.5份稳定剂、0.5-5份第二引发剂及90-110份溶剂。

在其中一实施例中，所述聚合单体为苯乙烯。

由苯乙烯形成的高聚物修饰的白石墨烯具有更好的分散性，可以增强该白石墨烯改性聚氯乙烯复合材料的机械性能。

在其中一实施例中，所述稳定剂为聚乙烯吡咯烷酮、烷基硫酸钠、烷基苯磺酸钠、油胺及油酸中的一种或多种；及/或，

所述第二引发剂为过硫酸铵及偶氮二异丁腈中的一种或多种；及/或，

所述溶剂为水、乙醇、乙二醇及丙三醇中的一种或多种。

在其中一实施例中，所述高聚物修饰的白石墨烯的粒径为5-10μm，比表面积为300-500m²/g。

在其中一实施例中，所述高聚物修饰的白石墨烯的制备方法包括以下步骤：

将所述白石墨烯置于溶剂中超声分散，再加入稳定剂进行处理，得到亲油改性白石墨烯分散液；

将所述亲油改性白石墨烯分散液与聚合单体、第二引发剂混合均匀，并于60℃-100℃下反应0.5-3h，再加入中和剂调pH至7-8，冷却，过滤、干燥即得所述高聚物修饰的白石墨烯。

该高聚物修饰的白石墨烯通过在白石墨烯表面形成聚合物包覆层制备而成。形成的包覆层厚度可控，且厚度均匀，有利于其在聚氯乙烯中均匀分散，促进整个材料体系的片层网结构的形成。

一种白石墨烯改性聚氯乙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：

将所述高聚物修饰的白石墨烯、所述氯乙烯、所述分散剂、所述第一引发剂及所述水混合均匀，在温度为40℃-70℃，压强为0.8MPa-1.2MPa的条件下反应，待反应釜内压力降至0.1-0.4MPa时，停止反应，离心、干燥即得到所述白石墨烯改性聚氯乙烯复合材料。

上述方法通过将氯乙烯单体与其余组分混合，在引发剂的作用下发生聚合反应形成改性复合材料，相比于直接将聚氯乙烯和其余组分熔融共混来对聚氯乙烯进行改性，具有以下优点：(1)有利于高聚物修饰的白石墨烯更均匀地分散在聚氯乙烯中，从而使得所形成的整个材料体系的片层网结构更均一，制成的改性材料具有更高的机械强度；(2)后处理简便等。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述，并给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

一种白石墨烯改性聚氯乙烯复合材料，主要由以下重量份的原料制备而成：高聚物修饰的白石墨烯0.5-10份、氯乙烯90-110份、分散剂0.01-0.08份、第一引发剂0.08-0.12份及水130-160份。

在一实施例中，高聚物修饰的白石墨烯为6-10份，氯乙烯为95-105份，分散剂为0.03-0.06份，第一引发剂为0.08-0.12份及水为130-160份。

需要说明的是，上述白石墨烯改性聚氯乙烯复合材料是通过将单体与其余组分混合，在引发剂的作用下发生聚合反应所形成的改性复合材料。将单体与其余组分混合后再发生聚合反应，比直接使用聚氯乙烯与其余组分熔融共混具有以下优点：(1)有利于高聚物修饰的白石墨烯更均匀地分散在聚氯乙烯中，从而使得所形成的整个材料体系的片层网结构更均一，制成的改性材料具有更高的机械强度；(2)后处理简便等。

另外，分散剂的存在一方面降低聚氯乙烯单体与水的界面张力，有利于VCM的分散，另一方面在液滴形成的同时，分散剂吸附在液滴表面，防止液滴聚集，使高聚物修饰的白石墨烯在聚氯乙烯中能够均匀分散，从而促进整个材料体系片层网结构的形成，在一定程度上使得该白石墨烯改性复合材料具有更高的机械强度。

在一实施例中，分散剂为聚乙烯醇、羟丙基甲基纤维素和明胶中的一种或多种。

第一引发剂可以选用各种自由基类引发剂，无特别限定，只要能使氯乙烯发生聚合反应即可。在一实施例中，第一引发剂为过氧化二碳酸酯类引发剂或偶氮类引发剂。在一实施例中，第一引发剂为过氧化二碳酸二(2-乙基己基)酯、过氧化二碳酸二(2-乙基己基)酯及偶氮二异丁腈中的一种或几种。

另外，高聚物修饰的白石墨烯是指在表面形成高聚物包覆层的白石墨烯。该包覆层可以为聚苯乙烯、丙烯酸树酯等。

在一实施例中，该包覆层为聚甲基丙烯酸甲酯；在一实施例中，该包覆层为聚丙烯酸甲酯；在一实施例中，该包覆层为聚甲基丙烯酸缩水甘油酯；在一实施例中，该包覆层为聚苯乙烯。

在一实施例中，高聚物修饰的白石墨烯主要由以下重量份的原料制备而成：0.5-10份白石墨烯、0.05-2份聚合单体、0.1-0.5份稳定剂、0.5-5份第二引发剂及90-110份溶剂；其中聚合单体为苯乙烯、丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯及甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或多种。

在一实施例中，上述高聚物修饰的白石墨烯主要由以下重量份的原料制备而成：6-10份白石墨烯、1-2份聚合单体、0.3-0.5份稳定剂、0.5-5份第二引发剂及90-110份溶剂。

在一实施例中，聚合单体为苯乙烯、丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或多种。

另外，可以采用减压蒸馏等方式对各种单体进行纯化，以提高聚合反应的产率。

其中，溶剂可以为水、乙醇、乙二醇及丙三醇等中的一种或多种。稳定剂可以为聚乙烯吡咯烷酮、烷基硫酸钠、烷基苯磺酸钠、油胺及油酸等中的一种或多种。

另外，所使用的第二引发剂为偶氮类引发剂或过氧类引发剂中的一种或多种。在一实施例中，第二引发剂为过硫酸铵或偶氮二异丁腈。

需要说明的是，上述第一引发剂和第二引发剂可以相同也可以不相同。

上述高聚物修饰的白石墨烯的制备方法包括以下步骤：

(1)按重量份数计，将白石墨烯置于溶剂中超声分散，再加入稳定剂进行处理，得到亲油改性白石墨烯分散液；

(2)将亲油改性白石墨烯分散液与聚合单体、第二引发剂混合均匀，并于60℃-100℃下反应0.5-3h，再加入中和剂调pH至7-8，冷却，干燥即得高聚物修饰的白石墨烯。

上述方法首先将白石墨烯置于溶剂中进行超声分散；经超声后，加入稳定剂，对白石墨烯的表面进行改性，以提高其表面活性，再与聚合单体在引发剂的作用下发生聚合反应，从而在白石墨烯表面形成包覆层。由于白石墨烯经超声均匀分散在溶剂中，故在其上形成的包覆层厚度均匀，可以有效地提高该高聚物修饰的白石墨烯在PVC中的分散性。另外，可以通过对聚合单体的浓度进行调节，来调节包覆层的厚度，简易方便。

需要说明的是，步骤(1)中，可以将亲油改性白石墨烯从亲油改性白石墨烯分散液中分离出，然后将该亲油改性白石墨烯分散在新的溶剂中，制备成新的亲油改性白石墨烯分散液，进行后续反应，也可以直接用该亲油改性白石墨烯分散液进行后续反应。且步骤(2)中的溶剂(即上述新的溶剂)与步骤(1)中的溶剂相同或不同，可以为水、乙醇、乙二醇、丙三醇等中的一种或多种。

另外，亲油改性白石墨烯与聚合单体、第二引发剂混合均匀时，物料添加顺序无特别限定。在一实施例中，先将亲油改性后的白石墨烯分散液升温至反应温度60-100℃，加入第二引发剂，搅拌10-30min使溶液均匀，逐滴滴加聚合单体，0.5-1h滴完，滴加完毕后，继续于60℃-100℃下反应0.5-3h。

另外，该混合操作中的混合方式包括机械搅拌、超声及超声-机械搅拌联合中的一种。在一实施例中，采用超声-机械搅拌联合的方式进行混合。

聚合反应完成后加入中和剂调pH至7-8以提高高聚物与白石墨烯的相容性，该中和剂可以为氨水、二甲基乙醇胺、三乙胺、氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或多种。在一实施例中，中和剂为氨水。另外，优选加入中和剂后迅速冷却至室温。然后洗涤干燥即可，可以用乙醇进行洗涤，以降低后续干燥的难度。在一实施例中，使用乙醇进行洗涤，过滤，并于60-90℃干燥。

另外，还可以将所得到的高聚物修饰的白石墨烯进行研磨，得到粒径更小的高聚物修饰的白石墨烯，有利于后续对复合材料的改性。在一实施例中，对高聚物修饰的白石墨烯进行研磨，得到粒径为5-10μm，比表面积为300-500m²/g的高聚物修饰的白石墨烯。

本发明还提供了上述白石墨烯改性聚氯乙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：

将高聚物修饰的白石墨烯、氯乙烯、分散剂、第一引发剂及水混合均匀，在温度为40℃-70℃，压强为0.8MPa-1.2MPa的条件下反应，待反应釜内压力降至0.1-0.4MPa时，停止反应，离心、干燥即得到白石墨烯改性聚氯乙烯复合材料。

上述物料的添加顺序无特别限定，在一实施例中，先将高聚物修饰的白石墨烯、分散剂、第一引发剂及水加入聚合釜中，抽真空后，再加入氯乙烯进行反应，以促使氯乙烯单体反应完全。另外，可以先将上述混合组分在室温下搅拌30-60min后，再缓慢升温至40℃-70℃进行反应，以提高产率。

上述白石墨烯改性聚氯乙烯复合材料的制备方法操作简单，无需复杂的后处理即可得到目标产物。由该方法得到的白石墨烯改性聚氯乙烯复合材料具有优异的热稳定性、耐寒性能的同时具有较高机械强度。

另外，高聚物修饰的白石墨烯为绝缘、透明材料，加入PVC基体后，不会影响PVC的绝缘性和透明性。

下面结合具体实施例对本发明进行说明。

实施例1

步骤1)高聚物修饰的白石墨烯的制备：取0.5份白石墨烯粉末加入至圆底烧瓶中，并向圆底烧瓶中加入100份蒸馏水，然后超声分散，向圆底烧瓶中加入0.1份十二烷基硫酸钠，超声高速搅拌，得到亲油改性白石墨烯分散液；将亲油改性的白石墨烯分散液加热至60℃后，加入0.5份引发剂偶氮二异丁腈，搅拌10min后开始滴加0.05份苯乙烯，0.5h滴完。滴加完毕后，保温0.5h待反应完成。反应完毕后用氨水调节pH值为7，迅速冷却至常温，减压过滤，用蒸馏水洗涤滤饼3～4次后用酒精洗涤一次，并在60℃真空干燥研磨即得到聚苯乙烯包覆修饰的白石墨烯；

步骤2)向聚合釜中加入130份超纯水、0.05份聚乙烯醇、0.08份过氧化二碳酸二(2-乙基己基)酯、0.5份聚苯乙烯包覆修饰的白石墨烯，抽真空，然后加入100份VCM，常温搅拌30min，然后缓慢升温至54℃，压力0.8MPa，待反应釜内压力降至0.1MPa时，即可停止反应，离心、干燥得到实施例1的白石墨烯改性PVC复合材料。

实施例2

步骤1)高聚物修饰的白石墨烯的制备：取2份白石墨烯粉末加入至圆底烧瓶中，并向圆底烧瓶中加入100份乙醇，然后超声分散，向圆底烧瓶中加入0.2份十二烷基硫酸钠，超声高速搅拌，得到亲油改性白石墨烯分散液；将亲油改性的白石墨烯分散液加热至90℃后，加入1份引发剂过硫酸铵，搅拌15min后开始滴加0.5份苯乙烯，0.6h滴完。滴加完毕后，保温1h待反应完成。反应完毕后用氨水调节pH值为7，迅速冷却至常温，减压过滤，用蒸馏水洗涤滤饼3～4次后用酒精洗涤一次，并在70℃真空干燥研磨即得到聚苯乙烯包覆修饰的白石墨烯；

步骤2)向聚合釜中加入130份超纯水、0.05份聚乙烯醇、0.09份过氧化二碳酸二(2-乙基己基)酯、2份聚苯乙烯包覆修饰的白石墨烯，抽真空，然后加入100份VCM，常温搅拌40min，然后缓慢升温至54℃，压力0.9MPa，待反应釜内压力降至0.2MPa时，即可停止反应，离心、干燥得到实施例2的白石墨烯改性PVC复合材料。

实施例3

步骤1)高聚物修饰的白石墨烯的制备：取6份白石墨烯粉末加入至圆底烧瓶中，并向圆底烧瓶中加入100份丙三醇，然后超声分散，向圆底烧瓶中加入0.3份油胺，超声高速搅拌，得到亲油改性白石墨烯分散液；将亲油改性的白石墨烯分散液加热至90℃后，加入2份引发剂偶氮二异丁腈，搅拌20min后开始滴加1份丙烯酸缩水甘油酯酯，0.7h滴完。滴加完毕后，保温1.5h待反应完成。反应完毕后用氨水调节pH值为8，迅速冷却至常温，减压过滤，用蒸馏水洗涤滤饼3～4次后用酒精洗涤一次，并在90℃真空干燥研磨即得到聚甲基丙烯酸缩水甘油酯包覆修饰的白石墨烯；

步骤2)向聚合釜中加入140份超纯水、0.05份羟丙基甲基纤维素、0.10份过氧化二碳酸二(2-乙基己基)酯、6份聚甲基丙烯酸缩水甘油酯包覆修饰的白石墨烯，抽真空，然后加入100份VCM，常温搅拌50min，然后缓慢升温至55℃，压力1.0MPa，待反应釜内压力降至0.3MPa时，即可停止反应，离心、干燥得到实施例3的白石墨烯改性PVC复合材料。

实施例4

步骤1)高聚物修饰的白石墨烯的制备：取10份白石墨烯粉末加入至圆底烧瓶中，并向圆底烧瓶中加入100份蒸馏水，然后超声分散，向圆底烧瓶中加入0.5份聚乙烯吡咯烷酮，超声高速搅拌，得到亲油改性白石墨烯分散液；将亲油改性的白石墨烯分散液加热至100℃后，加入5份引发剂偶过硫酸铵，搅拌10min后开始滴加2份甲基丙烯酸甲酯，1h滴完。滴加完毕后，保温2h待反应完成。反应完毕后用氨水调节pH值为8，迅速冷却至常温，减压过滤，用蒸馏水洗涤滤饼3～4次后用酒精洗涤一次，并在90℃真空干燥研磨即得到聚甲基丙烯酸甲酯包覆修饰的白石墨烯；

步骤2)向聚合釜中加入160份超纯水、0.05份明胶、0.12份偶氮二异丁腈、10份聚甲基丙烯酸甲酯包覆修饰的白石墨烯，抽真空，然后加入100份VCM，常温搅拌60min，然后缓慢升温至56℃，压力1.2MPa，待反应釜内压力降至0.4MPa时，即可停止反应，离心、干燥得到实施例4的白石墨烯改性PVC复合材料。

实施例5

与实施例4基本相同，不同在于形成高聚物修饰的白石墨烯的聚合单体为苯乙烯；

对比例1

纯PVC

制备PVC时所使用的单体、引发剂、溶剂以及反应温度和时间与实施例1相同。

对比例2

与实施例5基本相同，不同之处在于，用亲油改性白石墨烯代替高聚物修饰的白石墨烯，具体操作为：

步骤1)亲油改性白石墨烯的制备：取10份白石墨烯粉末加入至圆底烧瓶中，并向圆底烧瓶中加入100份蒸馏水，然后超声分散，向圆底烧瓶中加入0.5份聚乙烯吡咯烷酮，超声高速搅拌，分离，干燥，得到亲油改性白石墨烯；

步骤2)向聚合釜中加入160份超纯水、0.05份明胶、0.12份偶氮二异丁腈、10份亲油改性白石墨烯，抽真空，然后加入100份VCM，常温搅拌60min，然后缓慢升温至56℃，压力1.2MPa，待反应釜内压力降至0.4MPa时，即可停止反应，离心、干燥得到对比例2的白石墨烯改性PVC复合材料。

对比例3

与实施例5基本相同，不同之处在于，聚苯乙烯修饰的白石墨烯为12份；

对比例4

制备方法：将10份聚苯乙烯修饰的白石墨烯、100份聚氯乙烯加入高速混合机内混合5min；

再将上述混合物加入双螺杆挤出机挤出，再由切粒机造粒，得到对比例4的白石墨烯改性聚氯乙烯复合材料。其中双螺杆挤出机各区温度在180℃，机头温度185℃，挤出机主机转速250rpm，喂料转速8Hz；切粒机速度6Hz。

性能测试

测试项目：

刚果红热稳定时间：GB/T 2917.1-2002

简支梁缺口冲击强度：GB/T 1043.1-2008

脆性温度：GB/T 5470-1985

拉伸强度：GB/T 1040.2-2006

测试结果如表1所示：

表1各实施例与对比例性能数据

从表1可知实施例1-实施例5的白石墨改性聚氯乙烯复合材料具有较长的刚果红稳定时间，说明其具有较高的热稳定性；具有更低的脆性温度，说明其具有较高的耐寒性；具有较高的拉伸强度，说明其具有较高的韧性；具有较高的简支梁缺口冲击强度，说明其具有较高的机械强度。

另外，对比实施例4和实施例5可知，聚合单体对白石墨烯改性聚氯乙烯复合材料的性能具有一定的影响，优选苯乙烯。

对比例1为未经改性的PVC，对比例2的白石墨烯未经高聚物包裹修饰，从表1可以看出，与实施例5相比，对比例1和对比例2的热稳定性、耐寒性以及机械性能均有大幅度地降低，说明高聚物包裹修饰白石墨烯的存在可以大幅度地提升该复合材料的热稳定性、耐寒性以及机械性能。

从实施例1-实施例5可知，高聚物修饰的白石墨烯的含量越高，其各方面性能越优异；但对比实施例5和对比例3可知，二者的耐寒性、热稳定以及机械性能基本相同，说明高聚物修饰的白石墨烯的添加量优选为6-10份，可以通过控制高聚物修饰的白石墨烯的添加量，使其在满足所需性能的同时控制成本。

对比例4为添加聚氯乙烯通过熔融共混的方法制备而成的改性复合材料，从表1可以看出，对比例4的热稳定性、耐寒性以及机械性能均不如实施例5，说明将单体与其余组分混合后再发生聚合反应所得到的改性复合材料的性能，优于聚氯乙烯与其余组分熔融共混制成的复合材料。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种白石墨烯改性聚氯乙烯复合材料，其特征在于，主要由以下重量份的原料制备而成：高聚物修饰的白石墨烯0.5-10份、氯乙烯90-110份、分散剂0.01-0.08份、第一引发剂0.08-0.12份及水130-160份。

2.根据权利要求1所述的白石墨烯改性聚氯乙烯复合材料，其特征在于，主要由以下重量份的原料制备而成：高聚物修饰的白石墨烯6-10份，氯乙烯95-105份、分散剂0.03-0.06份、第一引发剂0.08-0.12份及水130-160份。

3.根据权利要求1或2所述的白石墨烯改性聚氯乙烯复合材料，其特征在于，所述分散剂为聚乙烯醇、羟丙基甲基纤维素和明胶中的一种或多种；及/或，

所述第一引发剂为过氧化二碳酸二(2-乙基己基)酯、过氧化二碳酸二(2-乙基己基)酯及偶氮二异丁腈中的一种或几种。

4.根据权利要求1或2所述的白石墨烯改性聚氯乙烯复合材料，其特征在于，所述高聚物修饰的白石墨烯主要由以下重量份的原料制备而成：0.5-10份白石墨烯、0.05-2份聚合单体、0.1-0.5份稳定剂、0.5-5份第二引发剂及90-110份溶剂；

所述聚合单体为苯乙烯、丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯及甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或多种。

5.根据权利要求4所述的白石墨烯改性聚氯乙烯复合材料，其特征在于，所述高聚物修饰的白石墨烯主要由以下重量份的原料制备而成：6-10份白石墨烯、1-2份聚合单体、0.3-0.5份稳定剂、0.5-5份第二引发剂及90-110份溶剂。

6.根据权利要求4所述的白石墨烯改性聚氯乙烯复合材料，其特征在于，所述聚合单体为苯乙烯。

7.根据权利要求4所述的白石墨烯改性聚氯乙烯复合材料，其特征在于，所述稳定剂为聚乙烯吡咯烷酮、烷基硫酸钠、烷基苯磺酸钠、油胺及油酸中的一种或多种；及/或，

所述第二引发剂为过硫酸铵及偶氮二异丁腈中的一种或多种；及/或，

所述溶剂为水、乙醇、乙二醇及丙三醇中的一种或多种。

8.根据权利要求4所述的白石墨烯改性聚氯乙烯复合材料，其特征在于，所述高聚物修饰的白石墨烯的粒径为5-10μm，比表面积为300-500m²/g。

9.根据权利要求4所述的白石墨烯改性聚氯乙烯复合材料，其特征在于，所述高聚物修饰的白石墨烯的制备方法包括以下步骤：

将所述白石墨烯置于所述溶剂中超声分散，再加入所述稳定剂进行处理，得到亲油改性白石墨烯分散液；

将所述亲油改性白石墨烯分散液与所述聚合单体、所述第二引发剂混合均匀，并于60℃-100℃下反应0.5-3h，再加入中和剂调pH至7-8，冷却，过滤、干燥即得所述高聚物修饰的白石墨烯。

10.一种权利要求1-9任一项所述的白石墨烯改性聚氯乙烯复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将所述高聚物修饰的白石墨烯、所述氯乙烯、所述分散剂、所述第一引发剂及所述水混合均匀，在温度为40℃-70℃，压强为0.8MPa-1.2MPa的条件下反应，待反应釜内压力降至0.1-0.4MPa时，停止反应，离心、干燥即得到所述白石墨烯改性聚氯乙烯复合材料。