CN115948031A - 一种基于氧化石墨烯-滑石粉复合填料的pet改性工程塑料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及PET材料的技术领域，具体公开了一种基于氧化石墨烯‑滑石粉复合填料的PET改性工程塑料及其制备方法。PET改性工程塑料由以下重量百分比的原料制成：PET底料、GO‑滑石粉复合填料、增韧剂和抗氧剂。本发明将氧化石墨烯与滑石粉杂化得到一种复合填料，并将其与PET熔融共混得到改性PET，可有效的保证石墨提升PET热稳定性、抗静电性的同时，抗拉强度及断裂伸长率不受太大的负面影响，此外加入适用于PET的增韧剂（不含碳碳双键的有机类共聚物）来增强PET的缺口冲击强度，最终得到一种韧性高、导电性好、热稳定性好的PET改性工程塑料。
Description
技术领域
本申请涉及PET材料的技术领域，更具体地说，它涉及一种基于氧化石墨烯-滑石粉复合填料的PET改性工程塑料及其制备方法。
背景技术
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是一种芳香族的结晶性聚合物，表现出较好的力学性能，优良的耐高温性能和耐溶剂性，无毒、无味，且同时具有良好的气体阻隔性。PET可广泛用于纤维、薄膜、食品饮料包装和工程塑料等领域，在全球范围内具有仅次于聚烯烃的使用量。然而PET由于其本身的大分子链结构使其不具有导电性，在使用过程中由于摩擦、接触等因素使得表面聚集电荷，因此极易产生静电，静电的存在会使表面容易吸附尘埃，影响外观，而且用PET纤维做成的衣服在穿着过程中贴身，引起不适感。除此之外，静电还会带来火灾、爆炸等安全隐患。以上原因限制了其在薄膜包装、服装等领域的应用，因此需要提高PET的导电性。
目前，石墨烯因其具有超高的导电性、较高的弹性模量被广泛应用于提高PET抗静电、热稳定等性能。在《PET/石墨烯复合材料的制备及热稳定性与抗静电性能》中记载，石墨烯与PET熔融共混制得的改性PET在热力学稳定性、抗静电性能都得到了较高的提升，但在《PET石墨烯复合材料的制备及性能研究》中记载，虽然石墨烯可以提高PET的热稳定性与抗静电性，但对PET的成核没有影响，且力学性能大大降低，抗拉强度降低达24％，因此这一问题限制了石墨烯/PET复合材料的广泛应用。
综合目前的研究，用石墨来改性PET提升导电性、热稳定性的同时，还需改变成核方式、保证其力学性能得到提升或不受太大影响等，才能提高PET的应用范围。综上，如何综合提升PET的导电性、热稳定性、力学性能等是制约PET应用的关键问题所在，也是未来PET改性的重点研究方向。
发明内容
本发明针对PET改性工程塑料存在的热稳定性差、韧性不高、抗静电差等缺点，提供了一种基于氧化石墨烯-滑石粉复合填料的PET改性工程塑料及其制备方法。本发明将滑石粉与氧化石墨烯结合得到的复合填料添加到PET中，大大提高了PET的导电性，改善其抗静电性能以及热稳定性，其中的滑石粉能提升PET的热稳定性和抗拉强度，可将石墨烯所造成的对PET抗拉强度的负面影响降到最低，另外添加的不含碳碳双键的有机类共聚物增韧剂使得PET的韧性也大幅提高，即GO-滑石粉杂化材料与上述增韧的协同作用有利于提升PET的综合性能。最终所得到的改性PET呈黑色，除了化纤服装、塑料包装等领域，还可应用于具有遮光功能的薄膜和遮光板等，拓宽了PET的应用范围。
第一方面，本申请提供一种基于氧化石墨烯-滑石粉复合填料的PET改性工程塑料，采用如下的技术方案：
一种基于氧化石墨烯-滑石粉复合填料的PET改性工程塑料，由以下重量百分比的原料制成：
所述增韧剂为不含碳碳双键的有机类共聚物。
通过采用上述技术方案，由于GO片层比表面积大、表面能高，与PET分子间界面作用较强，对其热运动起到较强限制作用，所以会影响PET基体的熔融和结晶行为，冷结晶温度提高，结晶度提高，说明了结晶速率明显提高，明显改善了PET的热稳定性，同时由于构成石墨烯结构的每个碳原子都拥有一个未成键的π电子，最终形成了共轭大π键，其中π电子可以在π轨道中自由移动，使得石墨烯具有优异的导电性能，使得PET具有较好的抗静电能力；滑石粉与PET的相容性较好，能够均匀地分散于PET基体树脂中改善了体系的结晶性能，改变体系的成核方式，增加了分子间作用力，从而提高了体系的拉伸强度；而GO中的大π键易与滑石粉中SiO2的双键杂化，形成稳定的复合物，且滑石粉与PET的相容性较好，使得GO-滑石粉复合填料能够与PET具有较好的相容性，能够改善PET工程塑料的刚性、尺寸稳定性、润滑性，减少对成型机械的磨损，同时还能够使PET工程塑料的耐热性能，缺口冲击强度提高，可改善塑料的成型收缩率、制品的弯曲弹性模量及拉伸强度；
另外，GO-滑石粉复合填料能够改变PET工程塑料的颜色，制得黑色的PET工程塑料，经改性后的PET工程塑料可应用于遮光功能的黑色单面/双面薄膜、防静电膜、塑料制品等领域；
增韧剂能够有效的增强PET工程塑料的韧性，同时本申请采用的增韧剂为不含碳碳双键的有机类共聚物，能够与抗氧剂复配，不仅能够进一步增强PET工程塑料的抗热氧老化性，而且能够与其它物质均匀结合，提高PET工程塑料的断裂伸长率和抗冲击性。
优选地，所述GO-滑石粉复合填料由氧化石墨烯和滑石粉制备而成，且所述氧化石墨烯和滑石粉的质量之比为(1～1.1)：2。
通过采用上述技术方案，本申请采用氧化石墨烯和滑石粉的质量之比为(1～1.1)：2的特定比例下制得的GO-滑石粉复合填料，能够增加PET工程塑料的拉伸强度、缺口冲击强度和韧性等机械性能；并且，通过改变石墨烯-滑石粉两个填料的比例来调节PET工程塑料的透明度，以提高PET工程塑料的应用范围。
优选地，所述氧化石墨烯中含碳量>98.5％、水含量＜1％、硫含量＜0.1％。
通过采用上述技术方案，氧化石墨烯中具有含氧官能团，因此，与PET底料具有较好的相容性；并且本申请选用的氧化石墨烯中含碳量>98.5％，氧化石墨烯的含碳量高，使得其中电子的运动速度远远超过了电子在一般导体中的运动速度，因此该氧化石墨烯的电阻率很小，电阻很小，导电性能很好，具有很好的抗静电能力。
优选地，所述滑石粉中SiO2≥60％、MgO≥31％、CaO≤2％、水分≤0.2％。
优选地，所述滑石粉细度为5800～6200目。
优选地，所述滑石粉粒度为2.3～2.7μm。
通过采用上述技术方案，在本申请中，滑石粉的细度为5800～6200目，并且粒度为2.3～2.7μm，选用的滑石粉为超微细滑石粉，且细度很小，能够显著地提高产品的刚度、冲击强度、耐热性和提高热变形温度；超微细的滑石粉虽然对产品的增强效果好，但是该细度的滑石粉粒子的表面能增大，容易团聚，分散困难，因此，本申请选用加工性好的氧化石墨烯和滑石粉杂化形成复合材料，使得GO-滑石粉复合填料具有对PET工程塑料性能增强效果好，同时也具有在PET底料中分散效果好和加工性好的特点。
优选地，所述增韧剂为甲基丙烯酸酯-丙烯酸酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物和S2001增韧剂中的一种或多种的组合物。
通过采用上述技术方案，选用的增韧剂均为不含碳碳双键的增韧剂，增韧效果好，同时能够与抗氧化剂进行复配，增强PET工程塑料的韧性和抗热稳定性。
优选地，所述抗氧剂为抗氧剂B900、抗氧剂168和抗氧剂1010中的一种。
优选地，所述GO-滑石粉的制备方法包括以下步骤：
S1：将氧化石墨烯分散于乙醇中，然后边搅拌边加入滑石粉，经过超声分散20～30min后，在30℃温度下搅拌3～4h，得到杂化后的反应物；
S2：将步骤S1中的反应物离心后得到沉淀物，然后把沉淀物放在70～80℃烘箱中干燥22～24h，用粉碎机粉碎成粉末，得到氧化石墨烯-滑石粉杂化材料，即为GO-滑石粉复合填料。
通过采用上述技术方案，GO-滑石粉制备过程中，先将氧化石墨烯添加到乙醇溶液中，形成稳定的GO/乙醇分散液，之后再边搅拌边添加滑石粉，形成三者共存的反应液，充分反应后再将反应液进行离心烘干，用粉碎机粉碎成粉末，即可制得GO-滑石粉复合填料。
第二方面，本申请提供一种基于氧化石墨烯-滑石粉复合填料的PET改性工程塑料的制备方法，采用如下的技术方案：
一种基于氧化石墨烯-滑石粉复合填料的PET改性工程塑料的制备方法，包括以下步骤：
S1：将PET底料于110～120℃烘干4～5h，GO-滑石粉复合填料在100～110℃烘干4～5h后，按照一定的比例与增韧剂、抗氧剂混合搅拌均匀，得到混合料；
S2：将步骤S1中的混合料在双螺杆挤出机中熔融挤出，造粒后即制得PET改性工程塑料。
通过采用上述技术方案，本发明提供的制备方法采用一步熔融共混法直接将PET改性为黑色颗粒，制备方法简单，并且本发明通过各制备原料的复配作用，能够提高PET工程塑料的耐热性、导电性和抗冲击强度。
第三方面，基于氧化石墨烯-滑石粉复合填料的PET改性工程塑料，除了提高PET在化纤服装、塑料包装等常用领域的应用价值，未来还可应用于遮光功能的薄膜和遮光板等领域。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、GO和滑石粉杂化，由于滑石粉与PET的相容性较好，使得GO-滑石粉复合填料能够与PET具有较好的相容性，能够改善PET工程塑料的刚性、尺寸稳定性、润滑性，减少对成型机械的磨损，同时还能够使PET工程塑料的耐热性能，滑石粉可有效提升PET的抗拉强度、缺口冲击强度以及热稳定性，可改善塑料的成型收缩率、制品的弯曲弹性模量及拉伸强度；
2、氧化石墨烯中具有含氧官能团，因此，与PET底料具有较好的相容性；并且本申请选用的氧化石墨烯中含碳量>98.5％，氧化石墨烯的含碳量高，使得其中电子的运动速度远远超过了电子在一般导体中的运动速度，因此该氧化石墨烯的电阻率很小，电阻很小，导电性能很好，具有很好的抗静电能力；
3、超微细的滑石粉虽然对产品的增强效果好，但是该细度的滑石粉粒子的表面能增大，容易团聚，分散困难，因此，本申请选用加工性好的氧化石墨烯和滑石粉杂化形成复合材料，使得GO-滑石粉复合填料能够具有对PET工程塑料性能增强效果好，同时也具有在PET底料中分散效果好和加工性好的特点；
4、本发明提供的制备方法采用一步熔融共混法直接将PET改性为黑色颗粒，制备方法简单，并且本发明通过各制备原料的复配作用，能够提高PET工程塑料的耐热性、抗冲击强度。
附图说明
图1是本申请提供对比例1(a)以及实施例1(b)制得的PET工程塑料的产品图。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。予以特殊说明的是：以下实施例中未注明具体条件者按照常规条件或制造商建议的条件进行，以下实施例中所用原料除特殊说明外均可来源于普通市售。
制备例
制备例1
GO-滑石粉复合填料
GO-滑石粉复合填料的制备方法包括以下步骤：
S1：按照重量份数计，称取100份的氧化石墨烯分散于装有500ml乙醇的反应瓶中，然后在搅拌机的搅拌下边加入200份滑石粉，然后进行超声分散20min，接着在30℃温度下搅拌3h，得到杂化后的反应物；
S2：将步骤S1中的反应物进行离心操作，离心后得到沉淀物，然后把沉淀物放在80℃烘箱中干燥24h，用粉碎机将其粉碎至粉末状，得到氧化石墨烯-滑石粉复合材料，即为GO-滑石粉复合填料；
本制备例采用的氧化石墨烯含碳量>98.5％，水含量＜1％，硫含量＜0.1％；滑石粉为中SiO2≥60％、MgO≥31％、CaO≤2％、水分≤0.2％，且滑石粉细度为6200目，粒度为2.3μm。
制备例2
GO-滑石粉复合填料
GO-滑石粉复合填料的制备方法包括以下步骤：
S1：按照重量份数计，称取110份的氧化石墨烯分散于装有500ml乙醇的反应瓶中，然后在搅拌机的搅拌下边加入200份滑石粉，然后进行超声分散25min，接着在30℃温度下搅拌3.5h，得到杂化后的反应物；
S2：将步骤S1中的反应物进行离心操作，离心后得到沉淀物，然后把沉淀物放在75℃烘箱中干燥23h，用粉碎机将其粉碎至粉末状，得到氧化石墨烯-滑石粉复合材料，即为GO-滑石粉复合填料；
本制备例采用的氧化石墨烯含碳量>98.5％，水含量＜1％，硫含量＜0.1％；滑石粉为中SiO2≥60％、MgO≥31％、CaO≤2％、水分≤0.2％，且滑石粉细度为6000目，粒度为2.5μm。
制备例3
GO-滑石粉复合填料
GO-滑石粉复合填料的制备方法包括以下步骤：
S1：按照重量份数计，称取105份的氧化石墨烯分散于装有500ml乙醇的反应瓶中，然后在搅拌机的搅拌下边加入200份滑石粉，然后进行超声分散30min，接着在30℃温度下搅拌4h，得到反应物；
S2：将步骤S1中的反应物进行离心操作，离心后得到沉淀物，然后把沉淀物放在70℃烘箱中干燥22h，得到氧化石墨烯-滑石粉复合材料，即为GO-滑石粉复合填料；
本制备例采用的氧化石墨烯含碳量>98.5％，水含量＜1％，硫含量＜0.1％；滑石粉为中SiO2≥60％、MgO≥31％、CaO≤2％、水分≤0.2％，且滑石粉细度为5800目，粒度为2.7μm。
对比制备例1
GO-滑石粉复合填料
GO-滑石粉复合填料的制备方法包括以下步骤：
S1：按照重量份数计，称取80份的氧化石墨烯分散于装有500ml乙醇的反应瓶中，然后在搅拌机的搅拌下边加入200份滑石粉，然后进行超声分散20min，接着在30℃温度下搅拌3h，得到反应物；
S2：将步骤S1中的反应物进行离心操作，离心后得到沉淀物，然后把沉淀物放在80℃烘箱中干燥24h，用粉碎机将其粉碎至粉末状，得到氧化石墨烯-滑石粉复合材料，即为GO-滑石粉复合填料；
本制备例采用的氧化石墨烯含碳量>98.5％，水含量＜1％，硫含量＜0.1％；滑石粉为中SiO2≥60％、MgO≥31％、CaO≤2％、水分≤0.2％，且滑石粉细度为6200目，粒度为2.3μm。
对比制备例2
GO-滑石粉复合填料
GO-滑石粉复合填料的制备方法包括以下步骤：
S1：按照重量份数计，称取100份的氧化石墨烯分散于装有500ml乙醇的反应瓶中，然后在搅拌机的搅拌下边加入300份滑石粉，然后进行超声分散20min，接着在30℃温度下搅拌3h，得到反应物；
S2：将步骤S1中的反应物进行离心操作，离心后得到沉淀物，然后把沉淀物放在80℃烘箱中干燥24h，用粉碎机将其粉碎至粉末状，得到氧化石墨烯-滑石粉复合材料，即为GO-滑石粉复合填料；
本制备例采用的氧化石墨烯含碳量>98.5％，水含量＜1％，硫含量＜0.1％；滑石粉为中SiO2≥60％、MgO≥31％、CaO≤2％、水分≤0.2％，且滑石粉细度为6200目，粒度为2.3μm。
表1：制备例1-3及对比制备例1-2中GO-滑石粉复合填料的组分配比表
实施例
实施例1
一种基于氧化石墨烯-滑石粉复合填料的PET改性工程塑料的制备方法，包括以下步骤：
S1：将PET底料于120℃烘干4h，GO-滑石粉复合填料在100℃烘干4h后，然后按照PET：GO-滑石粉：增韧剂：抗氧剂＝95.3：0.3：4：0.4的配比在搅拌器中混合均匀，得到混料；
S2：将步骤S1中的混合料在双螺杆挤出机中熔融挤出，切粒机造粒，即制得PET改性工程塑料；
其中，本申请实施例采用的GO-滑石粉为制备例1制备的GO-滑石粉。
实施例2-5
与实施例1的不同之处在于，实施例2-5采用的GO-滑石粉分别为制备例2、制备例3、对比制备例1和对比制备例2制备的GO-滑石粉。
实施例6
一种基于氧化石墨烯-滑石粉复合填料的PET改性工程塑料的制备方法，包括以下步骤：
S1：将PET底料于110℃烘干5h，GO-滑石粉复合填料在110℃烘干4h后，然后按照PET：GO-滑石粉：增韧剂：抗氧剂＝95：0.3：4：0.3的配比在搅拌机中混合得到混料；
S2：将步骤S1中的混合料在双螺杆挤出机中熔融挤出，切粒机造粒，即制得PET改性工程塑料；
其中，本申请实施例采用的GO-滑石粉为制备例1制备的GO-滑石粉。
实施例7
与实施例1的不同之处在于，S1中，PET：GO-滑石粉：增韧剂：抗氧剂的添加比例为94.1：0.5：5：0.4。
实施例8
与实施例1的不同之处在于，S1中，PET：GO-滑石粉：增韧剂：抗氧剂的添加比例为＝94.7：0.3：4.6：0.4。
实施例9
与实施例1的不同之处在于，S1中，PET：GO-滑石粉：增韧剂：抗氧剂的添加比例为＝96.1：0.7：3：0.2。
表2：实施例1-9中PET改性工程塑料的组分配比表
其中，实施例1-5采用的GO-滑石粉分别为制备例1、制备例2、制备例3、对比制备例1和对比制备例2制备的GO-滑石粉。
对比例
对比例1
一种基于氧化石墨烯-滑石粉复合填料的PET改性工程塑料的制备方法，包括以下步骤：
S1：将PET底料于120℃烘干4h，GO-滑石粉复合填料在100℃烘干4h后，然后按照PET：GO-滑石粉：增韧剂：抗氧剂＝94.55：0.05：5：0.4的配比在搅拌器中混合均匀，得到混料；
S2：将步骤S1中的混合料在双螺杆挤出机中熔融挤出，切粒机造粒，即制得PET改性工程塑料；
其中，本申请实施例采用的GO-滑石粉为制备例1制备的GO-滑石粉。
表3：对比例1-6中PET改性工程塑料的组分配比表
性能检测试验
对实施例1-9及对比例1-6中制备的PET改性工程塑料进行以下性能测试，具体测试数据见表4：
缺口冲击强度：分别对实施例1-9及对比例1-6中制备的PET改性工程塑料按照GB/T1843标准测试缺口冲击强度；
拉伸强度和断裂伸长率：分别对实施例1-9及对比例1-6中制备的PET改性工程塑料按照GB/T1040标准测试拉伸强度和断裂伸长率；
表面电阻：分别对实施例1-9及对比例1-6中制备的PET改性工程塑料按照GB/T33398-2016标准测试表面电阻。
表4：实施例1-9及对比例1-6中PET改性工程塑料的测试数据
结合实施例1-9和对比例6并结合表4可以看出，实施例1-9制备的PET工程塑料在缺口冲击强度、拉伸强度以及断裂伸长率性能上相差不大；但是，实施例4制备的PET工程塑料的表面电阻变大，抗静电性能下降，而实施例4采用的GO-滑石粉是由对比制备例4制得的GO-滑石粉杂化填料，其中氧化石墨烯：滑石粉的添加比例为80：200，氧化石墨烯的添加量减少，造成PET工程塑料的抗静电能力有所下降；而实施例5中的表面电阻没变化；因此说明了，当氧化石墨烯和滑石粉的质量之比为(1～1.1)：2时，制得PET工程塑料的抗静电能力较好，而降低氧化石墨烯的添加量，使得表面电阻增大，降低PET工程塑料的抗静电能力。
而对比例6中，表面电阻明显比实施例1-9大104～105倍，抗静电能力差；并且，对比例6中PET的缺口冲击强度较实施例1-9低，尽管实施例1-9比对比例6抗拉强度略低，但变化程度不大；因此，GO-滑石粉的添加，一方面，有效的提高了PET工程塑料的缺口冲击强度，另一方面，提高了PET工程塑料的抗静电能力。
结合实施例1和对比例1-2并结合表4可以看出，对比例1中，减少了GO-滑石粉复合填料的添加含量，因此，对比例1制得的PET工程塑料的表面电阻大幅度增大，抗静电能力降低。对比例2中，GO-滑石粉复合填料的添加含量增大，表面电阻与实施例1的相同，具有较强的抗静电能力。
结合实施例1和对比例3并结合表4可以看出，对比例3中采用的是普通的滑石粉，明显看出，对比例3的PET工程塑料的表面电阻远大于实施例1，抗静电能力大幅度降低。
结合实施例1和对比例4-5并结合表4可以看出，对比例4中，增韧剂的添加含量降低，制得的PET工程材料的缺口冲击强度有所降低；而对比例5中，增韧剂的含量增加，制得的PET工程塑料的缺口冲击强度与实施例1相差不大；说明了，本申请采用的不含碳碳双键的有机类共聚物的增韧剂能够有效的增强PET工程塑料的缺口冲击强度。
另外，结合实施例1和对比例1并结合图1可以看出，本申请制备的PET改性工程塑料是黑色的，说明石墨烯的加入改变了PET原本的颜色，未来可应用于具有遮光功能的薄膜或遮光板，同时，本申请可以通过调节氧化石墨烯-滑石粉的配置比例来得到不同透明度的PET改性工程塑料，拓宽PET工程塑料的应用领域。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (7)
1.一种基于氧化石墨烯-滑石粉复合填料的PET改性工程塑料，其特征在于：由以下重量百分比的原料制成：
PET底料 94.1~96.1%；
GO-滑石粉复合填料 0.3~0.7%；
增韧剂 3~5%；
抗氧剂 0.2~0.4%；
所述增韧剂为不含碳碳双键的有机类共聚物。
2.根据权利要求1所述的基于氧化石墨烯-滑石粉复合填料的PET改性工程塑料，其特征在于：所述GO-滑石粉复合填料由氧化石墨烯和滑石粉制备而成，且所述氧化石墨烯和滑石粉的质量之比为（1~1.1）：2。
3.根据权利要求1所述的基于氧化石墨烯-滑石粉复合填料的PET改性工程塑料，其特征在于：所述氧化石墨烯中含碳量>98.5%、水含量＜1%、硫含量＜0.1%。
4.根据权利要求1所述的基于氧化石墨烯-滑石粉复合填料的PET改性工程塑料，其特征在于：所述增韧剂为甲基丙烯酸酯-丙烯酸酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物和S2001增韧剂中的一种或多种的组合物。
5.根据权利要求1所述的基于氧化石墨烯-滑石粉复合填料的PET改性工程塑料，其特征在于：所述抗氧剂为抗氧剂B900、抗氧剂168和抗氧剂1010中的一种。
6.根据权利要求1所述的基于氧化石墨烯-滑石粉复合填料的PET改性工程塑料，其特征在于：所述GO-滑石粉的制备方法包括以下步骤：
S1：将氧化石墨烯分散于乙醇中，然后边搅拌边加入滑石粉，经过超声分散20~30min后，在30℃温度下搅拌3~4h，得到杂化后的反应物；
S2：将步骤S1中的反应物离心后得到沉淀物，然后把沉淀物放在70~80℃烘箱中干燥22~24h，用粉碎机粉碎成粉末，得到氧化石墨烯-滑石粉复合材料，即为GO-滑石粉复合填料。
7.一种如权利要求1-6任一项所述的基于氧化石墨烯-滑石粉复合填料的PET改性工程塑料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将PET底料于110~120℃烘干4~5h、GO-滑石粉复合填料在100~110℃烘干4~5h后，按照一定的比例与增韧剂和抗氧剂混合搅拌均匀，得到混合料；
S2：将步骤S1中的混合料在双螺杆挤出机中熔融挤出，造粒，即制得PET改性工程塑料。
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| CN109251558A (zh) * | 2017-07-13 | 2019-01-22 | 山东欧铂新材料有限公司 | 一种云母粉/石墨烯导电复合材料及其制备方法 |
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