CN116162303A - 一种石墨烯聚乙烯复合功能母粒及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种石墨烯聚乙烯复合功能母粒及其制备方法，该方法包含：步骤1，按比例选取各原料；步骤2，制备改性石墨烯粉体；步骤3，将聚乙烯切片和改性石墨烯粉体、第一功能添加剂、第二功能添加剂分别进行干燥处理；步骤4，将干燥后的聚乙烯切片进行研磨，然后将改性石墨烯粉体和第一功能添加剂、第二功能添加剂加入到聚乙烯切片粉体中，混合搅拌；步骤5，将所得的混合粉体进行熔融搅拌密炼，再送入到螺杆挤出机中挤出造粒。本发明还提供了通过该方法制备的石墨烯聚乙烯复合功能母粒。本发明制备的石墨烯聚乙烯复合功能母粒，用于生产聚乙烯复合纤维，所得纤维的抗切割、抗热、抗静电、抗菌、抗紫外、凉感等性能优良。
Description
技术领域
本发明涉及一种新型功能高分子材料技术领域的石墨烯复合功能母粒及其制备方法，具体地，涉及一种石墨烯聚乙烯复合功能母粒及其制备方法。
背景技术
石墨烯是从石墨中剥离出来的单层碳原子材料，由碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构，它是人类已知的厚度最薄、质地最坚硬、导电性最好的材料。石墨烯具有优异的力学、光学和电学性质，结构非常稳定，迄今为止研究者尚未发现石墨烯中有碳原子缺失的情况，碳原子之间的链接非常柔韧，比钻石还坚硬，强度比世界上最好的钢铁还要高上100倍，如果用石墨烯制成包装袋，它将能承受大约两吨重的物品，几乎完全透明，却极为致密，不透水、不透气，即使原子尺寸最小的氦气也无法通过，导电性能好，石墨烯中电子的运动速度达到了光速的1/300，导电性超过了任何传统的导电材料，化学性质类似石墨表面，可以吸附和脱附各种原子和分子，还有抵御强酸强碱的能力。
聚乙烯(polyethylene，简称PE)是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂。在工业上，也包括乙烯与少量α-烯烃的共聚物。聚乙烯无臭，无毒，手感似蜡，具有优良的耐低温性能，化学稳定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀(不耐具有氧化性质的酸)。常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，电绝缘性优良。
石墨烯是一种性能优越的二维材料，将石墨烯复合在聚乙烯中，能够进一步提升聚乙烯材料的功能性，从而扩展其应用范围。
发明内容
本发明的目的是提供一种石墨烯复合功能母粒及其制备方法，由该母粒生产的聚乙烯复合纤维具有高抗切割性、抗菌、抗紫外、抗热、抗静电、耐磨、凉感等功能，能够满足消费者在不同场合的需求。
为了达到上述目的，本发明提供了一种石墨烯聚乙烯复合功能母粒的制备方法，其中，所述的方法包含：步骤1，按比例选取各原料；原料包含：聚乙烯切片、石墨烯材料、改性剂、第一功能添加剂、第二功能添加剂；步骤2，采用石墨烯材料和改性剂，制备改性石墨烯粉体；步骤3，将聚乙烯切片和改性石墨烯粉体、第一功能添加剂、第二功能添加剂分别进行干燥处理；步骤4，将干燥后的聚乙烯切片进行研磨，得到聚乙烯切片粉体，然后将改性石墨烯粉体和第一功能添加剂、第二功能添加剂加入到聚乙烯切片粉体中，混合搅拌，得到改性石墨烯聚乙烯混合粉体；步骤5，将步骤4所得的混合粉体进行熔融搅拌密炼，再送入到螺杆挤出机中挤出造粒，得到改性石墨烯聚乙烯复合功能母粒。
上述的石墨烯聚乙烯复合功能母粒的制备方法，其中，所述的原料按质量百分比计包含：聚乙烯切片84％～99％、石墨烯材料0.1％～15％、改性剂0.1％～5％、第一功能添加剂0.1％～10％、第二功能添加剂0.1％～10％。
上述的石墨烯聚乙烯复合功能母粒的制备方法，其中，所述的改性剂为聚乙烯醇、羟甲基纤维素、聚乙二醇、木质素磺酸钠、聚乙烯吡络烷酮、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、脱氧胆酸钠、氨基硅氧烷、硅烷偶联剂中的任意一种或多种。
上述的石墨烯聚乙烯复合功能母粒的制备方法，其中，所述的石墨烯材料是采用机械剥离法、化学气相沉积法、氧化还原法中的任意一种方法制备的石墨烯或氧化石墨烯粉体。
上述的石墨烯聚乙烯复合功能母粒的制备方法，其中，所述的第一功能添加剂为硅粉、玻纤粉、碳纤粉、碳纳米管、玄武岩粉中的任意一种或多种；第二功能添加剂为二氧化钛、硅藻土、氧化镁、氧化锌、陶瓷粉、中空玻璃微珠粉、气凝胶粉、蒙脱土、氮化硼粉中的任意一种或多种。
上述的石墨烯聚乙烯复合功能母粒的制备方法，其中，所述的步骤2包含：步骤2.1，将石墨烯材料的粉体加入到去离子水中，常温超声处理30～40min；按质量百分比计，所得的石墨烯溶液中石墨烯材料的浓度为0.1％～10％；步骤2.2，将改性剂添加到石墨烯溶液中，搅拌10～20min，然后常温超声处理20～40min，得到改性石墨烯溶液；步骤2.3，将改性石墨烯溶液进行真空抽滤，经冷冻干燥后再进行气流粉碎，制得改性石墨烯粉体。
上述的石墨烯聚乙烯复合功能母粒的制备方法，其中，所述的步骤3中，干燥处理后，各组分的含水量小于100ppm。
上述的石墨烯聚乙烯复合功能母粒的制备方法，其中，所述的步骤4中，聚乙烯切片粉体的目数<200目，将改性石墨烯粉体和第一功能添加剂、第二功能添加剂加入到聚乙烯切片粉体中，放入高速混合机中混合搅拌，转速为3000～5000转/min，搅拌时间为10～30min。
上述的石墨烯聚乙烯复合功能母粒的制备方法，其中，所述的步骤5中，将混合粉体放入密炼机中，进行熔融搅拌密炼，温度为130℃～180℃，密炼时间为20～30min，再送入到双螺杆挤出机中挤出造粒；双螺杆挤出机一区到五区的温度分别为130-150℃，150-180℃，180-260℃，200-220℃，130-180℃。
本发明还提供了通过上述的方法制备的石墨烯聚乙烯复合功能母粒。
本发明提供的石墨烯聚乙烯复合功能母粒及其制备方法具有以下优点：
本发明的熔融法改性石墨烯聚乙烯复合母粒纺出的纤维具有抗切割、抗热、抗静电、抗菌、抗紫外、凉感等性能优良，其中对于大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌抑菌率可以达到99％，抗切割等级≥A3，耐热达到2级，抗静电达到103Ω，功能性优异。
本方法制备的熔融法改性石墨烯聚乙烯复合功能母粒，工艺简单易操作，成本低廉，经济效益高，适合大规模工业化生产。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式作进一步地说明。
本发明提供的石墨烯聚乙烯复合功能母粒的制备方法，其包含：步骤1，按比例选取各原料；原料包含：聚乙烯(polyethylene，简称PE)切片、石墨烯材料、改性剂、第一功能添加剂、第二功能添加剂；步骤2，采用石墨烯材料和改性剂，制备改性石墨烯粉体；步骤3，将聚乙烯切片和改性石墨烯粉体、第一功能添加剂、第二功能添加剂分别进行干燥处理；步骤4，将干燥后的聚乙烯切片进行研磨，得到聚乙烯切片粉体，然后将改性石墨烯粉体和第一功能添加剂、第二功能添加剂加入到聚乙烯切片粉体中，混合搅拌，得到改性石墨烯聚乙烯混合粉体；步骤5，将步骤4所得的混合粉体进行熔融搅拌密炼，再送入到螺杆挤出机中挤出造粒，得到改性石墨烯聚乙烯复合功能母粒。
优选地，各原料按质量百分比计包含：聚乙烯切片84％～99％、石墨烯材料0.1％～15％、改性剂0.1％～5％、第一功能添加剂0.1％～10％、第二功能添加剂0.1％～10％。
改性剂为聚乙烯醇、羟甲基纤维素、聚乙二醇、木质素磺酸钠、聚乙烯吡络烷酮(PVP)、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、脱氧胆酸钠、氨基硅氧烷、硅烷偶联剂等中的任意一种或多种。
石墨烯材料是采用机械剥离法、化学气相沉积法、氧化还原法等中的任意一种方法制备的石墨烯或氧化石墨烯粉体。
第一功能添加剂为硅粉、玻纤粉、碳纤粉、碳纳米管、玄武岩粉等中的任意一种或多种；第二功能添加剂为二氧化钛、硅藻土、氧化镁、氧化锌、陶瓷粉、中空玻璃微珠粉、气凝胶粉、蒙脱土、氮化硼粉等中的任意一种或多种。
步骤2包含：步骤2.1，将石墨烯材料的粉体加入到去离子水中，常温超声处理30～40min；按质量百分比计，所得的石墨烯溶液中石墨烯材料的浓度为0.1％～10％；步骤2.2，将改性剂添加到石墨烯溶液中，搅拌10～20min，然后常温超声处理20～40min，得到改性石墨烯溶液；步骤2.3，将改性石墨烯溶液进行真空抽滤，经冷冻干燥后再进行气流粉碎，制得改性石墨烯粉体。
步骤3中，干燥处理后，各组分的含水量小于100ppm。
步骤4中，聚乙烯切片粉体的目数<200目，将改性石墨烯粉体和第一功能添加剂、第二功能添加剂加入到聚乙烯切片粉体中，放入高速混合机中混合搅拌，转速为3000～5000转/min，搅拌时间为10～30min。
步骤5中，将混合粉体放入密炼机中，进行熔融搅拌密炼，密炼的温度为130℃～180℃，密炼时间为20～30min，再送入到双螺杆挤出机中挤出造粒；双螺杆挤出机一区到五区的温度分别为130-150℃，150-180℃，180-260℃，200-220℃，130-180℃。
本发明中采用的设备和其他工艺条件等均为本领域内技术人员所已知的。
本发明还提供了通过该方法制备的石墨烯聚乙烯复合功能母粒。
下面结合实施例对本发明提供的石墨烯聚乙烯复合功能母粒及其制备方法做更进一步描述。
实施例1
一种石墨烯聚乙烯复合功能母粒的制备方法，其包含：
步骤1，按比例选取各原料；各原料包含：聚乙烯切片、石墨烯材料、改性剂、第一功能添加剂、第二功能添加剂。
优选地，各原料按质量百分比计包含：聚乙烯切片99％、石墨烯材料0.1％、改性剂0.1％、第一功能添加剂0.4％、第二功能添加剂0.4％。
改性剂为聚乙烯醇、羟甲基纤维素。石墨烯材料是采用机械剥离法制备的石墨烯粉体。第一功能添加剂为硅粉。第二功能添加剂为二氧化钛、硅藻土。
步骤2，采用石墨烯材料和改性剂，制备改性石墨烯粉体。
步骤2包含：
步骤2.1，将石墨烯材料的粉体加入到去离子水中，常温超声处理30min；按质量百分比计，所得的石墨烯溶液中石墨烯材料的浓度为0.1％％。
步骤2.2，将改性剂添加到石墨烯溶液中，搅拌10min，然后常温超声处理20min，得到改性石墨烯溶液。
步骤2.3，将改性石墨烯溶液进行真空抽滤，经冷冻干燥后再进行气流粉碎，制得改性石墨烯粉体。
步骤3，将聚乙烯切片和改性石墨烯粉体、第一功能添加剂、第二功能添加剂分别进行干燥处理。
干燥后，各组分的含水量小于100ppm。
步骤4，将干燥后的聚乙烯切片进行研磨，得到聚乙烯切片粉体，聚乙烯切片粉体的目数<200目。然后将改性石墨烯粉体和第一功能添加剂、第二功能添加剂加入到聚乙烯切片粉体中，放入高速混合机中混合搅拌，转速为3000转/min，搅拌时间为10min，得到改性石墨烯聚乙烯混合粉体。
步骤5，将步骤4所得的混合粉体放入密炼机中，进行熔融搅拌密炼，温度为130℃，密炼时间为20min，再送入到双螺杆挤出机中挤出造粒，得到改性石墨烯聚乙烯复合功能母粒。
双螺杆挤出机一区到五区的温度分别为130-150℃，150-180℃，180-260℃，200-220℃，130-180℃。
本实施例还提供了通过该方法制备的石墨烯聚乙烯复合功能母粒。
实施例2
一种石墨烯聚乙烯复合功能母粒的制备方法，其包含：
步骤1，按比例选取各原料；各原料包含：聚乙烯切片、石墨烯材料、改性剂、第一功能添加剂、第二功能添加剂。
优选地，各原料按质量百分比计包含：聚乙烯切片86％、石墨烯材料1％、改性剂1％、第一功能添加剂2％、第二功能添加剂10％。
改性剂为聚乙二醇或木质素磺酸钠。
石墨烯材料是采用化学气相沉积法制备的石墨烯粉体。
第一功能添加剂为玻纤粉或碳纤粉。
第二功能添加剂为氧化镁、氧化锌。
步骤2，采用石墨烯材料和改性剂，制备改性石墨烯粉体。
步骤2包含：
步骤2.1，将石墨烯材料的粉体加入到去离子水中，常温超声处理30；按质量百分比计，所得的石墨烯溶液中石墨烯材料的浓度为2％。
步骤2.2，将改性剂添加到石墨烯溶液中，搅拌10min，然后常温超声处理25min，得到改性石墨烯溶液。
步骤2.3，将改性石墨烯溶液进行真空抽滤，经冷冻干燥后再进行气流粉碎，制得改性石墨烯粉体。
步骤3，将聚乙烯切片和改性石墨烯粉体、第一功能添加剂、第二功能添加剂分别进行干燥处理。
干燥后，各组分的含水量小于100ppm。
步骤4，将干燥后的聚乙烯切片进行研磨，得到聚乙烯切片粉体，聚乙烯切片粉体的目数<200目。然后将改性石墨烯粉体和第一功能添加剂、第二功能添加剂加入到聚乙烯切片粉体中，放入高速混合机中混合搅拌，转速为3500转/min，搅拌时间为15min，得到改性石墨烯聚乙烯混合粉体。
步骤5，将步骤4所得的混合粉体放入密炼机中，进行熔融搅拌密炼，温度为140℃，密炼时间为20min，再送入到双螺杆挤出机中挤出造粒，得到改性石墨烯聚乙烯复合功能母粒。
双螺杆挤出机一区到五区的温度分别为130-150℃，150-180℃，180-260℃，200-220℃，130-180℃。
本实施例还提供了通过该方法制备的石墨烯聚乙烯复合功能母粒。
实施例3
一种石墨烯聚乙烯复合功能母粒的制备方法，其包含：
步骤1，按比例选取各原料；各原料包含：聚乙烯切片、石墨烯材料、改性剂、第一功能添加剂、第二功能添加剂。
优选地，各原料按质量百分比计包含：聚乙烯切片84.6％、石墨烯材料5％、改性剂0.2％、第一功能添加剂10％、第二功能添加剂0.2％。
改性剂为聚乙烯吡络烷酮。
石墨烯材料是采用氧化还原法制备的石墨烯粉体。
第一功能添加剂为碳纳米管。
第二功能添加剂为陶瓷粉、中空玻璃微珠粉。
步骤2，采用石墨烯材料和改性剂，制备改性石墨烯粉体。
步骤2包含：
步骤2.1，将石墨烯材料的粉体加入到去离子水中，常温超声处理35min；按质量百分比计，所得的石墨烯溶液中石墨烯材料的浓度为5％。
步骤2.2，将改性剂添加到石墨烯溶液中，搅拌15min，然后常温超声处理30min，得到改性石墨烯溶液。
步骤2.3，将改性石墨烯溶液进行真空抽滤，经冷冻干燥后再进行气流粉碎，制得改性石墨烯粉体。
步骤3，将聚乙烯切片和改性石墨烯粉体、第一功能添加剂、第二功能添加剂分别进行干燥处理。
干燥后，各组分的含水量小于100ppm。
步骤4，将干燥后的聚乙烯切片进行研磨，得到聚乙烯切片粉体，聚乙烯切片粉体的目数<200目。然后将改性石墨烯粉体和第一功能添加剂、第二功能添加剂加入到聚乙烯切片粉体中，放入高速混合机中混合搅拌，转速为4000转/min，搅拌时间为20min，得到改性石墨烯聚乙烯混合粉体。
步骤5，将步骤4所得的混合粉体放入密炼机中，进行熔融搅拌密炼，温度为150℃，密炼时间为25min，再送入到双螺杆挤出机中挤出造粒，得到改性石墨烯聚乙烯复合功能母粒。
双螺杆挤出机一区到五区的温度分别为130-150℃，150-180℃，180-260℃，200-220℃，130-180℃。
本实施例还提供了通过该方法制备的石墨烯聚乙烯复合功能母粒。
实施例4
一种石墨烯聚乙烯复合功能母粒的制备方法，其包含：
步骤1，按比例选取各原料；各原料包含：聚乙烯切片、石墨烯材料、改性剂、第一功能添加剂、第二功能添加剂。
优选地，各原料按质量百分比计包含：聚乙烯切片84.3％、石墨烯材料10％、改性剂5％、第一功能添加剂0.2％、第二功能添加剂0.5％。
改性剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠。
石墨烯材料是采用化学气相沉积法制备的氧化石墨烯粉体。
第一功能添加剂为玄武岩粉。
第二功能添加剂为气凝胶粉或蒙脱土。
步骤2，采用石墨烯材料和改性剂，制备改性石墨烯粉体。
步骤2包含：
步骤2.1，将石墨烯材料的粉体加入到去离子水中，常温超声处理40min；按质量百分比计，所得的石墨烯溶液中石墨烯材料的浓度为8％。
步骤2.2，将改性剂添加到石墨烯溶液中，搅拌20min，然后常温超声处理35min，得到改性石墨烯溶液。
步骤2.3，将改性石墨烯溶液进行真空抽滤，经冷冻干燥后再进行气流粉碎，制得改性石墨烯粉体。
步骤3，将聚乙烯切片和改性石墨烯粉体、第一功能添加剂、第二功能添加剂分别进行干燥处理。
干燥后，各组分的含水量小于100ppm。
步骤4，将干燥后的聚乙烯切片进行研磨，得到聚乙烯切片粉体，聚乙烯切片粉体的目数<200目。然后将改性石墨烯粉体和第一功能添加剂、第二功能添加剂加入到聚乙烯切片粉体中，放入高速混合机中混合搅拌，转速为4500转/min，搅拌时间为25min，得到改性石墨烯聚乙烯混合粉体。
步骤5，将步骤4所得的混合粉体放入密炼机中，进行熔融搅拌密炼，温度为160℃，密炼时间为30min，再送入到双螺杆挤出机中挤出造粒，得到改性石墨烯聚乙烯复合功能母粒。
双螺杆挤出机一区到五区的温度分别为130-150℃，150-180℃，180-260℃，200-220℃，130-180℃。
本实施例还提供了通过该方法制备的石墨烯聚乙烯复合功能母粒。
实施例5
一种石墨烯聚乙烯复合功能母粒的制备方法，其包含：
步骤1，按比例选取各原料；各原料包含：聚乙烯切片、石墨烯材料、改性剂、第一功能添加剂、第二功能添加剂。
优选地，各原料按质量百分比计包含：聚乙烯切片84％、石墨烯材料15％、改性剂0.8％、第一功能添加剂0.1％、第二功能添加剂0.1％。
改性剂为脱氧胆酸钠、氨基硅氧烷、硅烷偶联剂中的任意一种。
石墨烯材料是采用氧化还原法制备的氧化石墨烯粉体。
第一功能添加剂为硅粉、玻纤粉、碳纤粉、碳纳米管、玄武岩粉中的任意多种。第二功能添加剂为氮化硼粉。
步骤2，采用石墨烯材料和改性剂，制备改性石墨烯粉体。
步骤2包含：
步骤2.1，将石墨烯材料的粉体加入到去离子水中，常温超声处理40min；按质量百分比计，所得的石墨烯溶液中石墨烯材料的浓度为10％。
步骤2.2，将改性剂添加到石墨烯溶液中，搅拌20min，然后常温超声处理40min，得到改性石墨烯溶液。
步骤2.3，将改性石墨烯溶液进行真空抽滤，经冷冻干燥后再进行气流粉碎，制得改性石墨烯粉体。
步骤3，将聚乙烯切片和改性石墨烯粉体、第一功能添加剂、第二功能添加剂分别进行干燥处理。
干燥后，各组分的含水量小于100ppm。
步骤4，将干燥后的聚乙烯切片进行研磨，得到聚乙烯切片粉体，聚乙烯切片粉体的目数<200目。然后将改性石墨烯粉体和第一功能添加剂、第二功能添加剂加入到聚乙烯切片粉体中，放入高速混合机中混合搅拌，转速为5000转/min，搅拌时间为30min，得到改性石墨烯聚乙烯混合粉体。
步骤5，将步骤4所得的混合粉体放入密炼机中，进行熔融搅拌密炼，温度为180℃，密炼时间为30min，再送入到双螺杆挤出机中挤出造粒，得到改性石墨烯聚乙烯复合功能母粒。
双螺杆挤出机一区到五区的温度分别为130-150℃，150-180℃，180-260℃，200-220℃，130-180℃。
本实施例还提供了通过该方法制备的石墨烯聚乙烯复合功能母粒。
将实施例1～5所得的石墨烯聚乙烯复合功能母粒，通过纺丝制备出多功能纤维，并分别对其进行性能参数测试。结果如下表1所示。抗切割等级测试按照ANSI/ISEA 2016标准。
表1.试验结果。
本发明提供的石墨烯聚乙烯复合功能母粒及其制备方法，旨在利用石墨烯改性和分散体系，以及熔融法聚乙烯母粒制备技术，制备一种石墨烯聚乙烯复合功能母粒。其特征技术为优先制备一种改性石墨烯粉体，而后将聚乙烯切片研磨成粉体，将石墨烯、聚乙烯粉、功能添加剂进行充分混合，在密炼机中进行进一步的熔融密炼混合，最后经双螺杆挤出机制备出石墨烯聚乙烯复合功能母粒。由该母粒生产的聚乙烯纤维具有高抗切割性、抗菌、抗紫外、抗热、抗静电、耐磨、凉感等功能，能够满足消费者在安全防护、家纺及内衣、户外服装等不同场合的需求，提升消费者舒适的穿着体验。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (10)
1.一种石墨烯聚乙烯复合功能母粒的制备方法，其特征在于，所述的方法包含：
步骤1，按比例选取各原料；原料包含：聚乙烯切片、石墨烯材料、改性剂、第一功能添加剂、第二功能添加剂；
步骤2，采用石墨烯材料和改性剂，制备改性石墨烯粉体；
步骤3，将聚乙烯切片和改性石墨烯粉体、第一功能添加剂、第二功能添加剂分别进行干燥处理；
步骤4，将干燥后的聚乙烯切片进行研磨，得到聚乙烯切片粉体，然后将改性石墨烯粉体和第一功能添加剂、第二功能添加剂加入到聚乙烯切片粉体中，混合搅拌，得到改性石墨烯聚乙烯混合粉体；
步骤5，将步骤4所得的混合粉体进行熔融搅拌密炼，再送入到螺杆挤出机中挤出造粒，得到改性石墨烯聚乙烯复合功能母粒。
2.如权利要求1所述的石墨烯聚乙烯复合功能母粒的制备方法，其特征在于，所述的原料按质量百分比计包含：聚乙烯切片84％～99％、石墨烯材料0.1％～15％、改性剂0.1％～5％、第一功能添加剂0.1％～10％、第二功能添加剂0.1％～10％。
3.如权利要求2所述的石墨烯聚乙烯复合功能母粒的制备方法，其特征在于，所述的改性剂为聚乙烯醇、羟甲基纤维素、聚乙二醇、木质素磺酸钠、聚乙烯吡络烷酮、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、脱氧胆酸钠、氨基硅氧烷、硅烷偶联剂中的任意一种或多种。
4.如权利要求2所述的石墨烯聚乙烯复合功能母粒的制备方法，其特征在于，所述的石墨烯材料是采用机械剥离法、化学气相沉积法、氧化还原法中的任意一种方法制备的石墨烯或氧化石墨烯粉体。
5.如权利要求2所述的石墨烯聚乙烯复合功能母粒的制备方法，其特征在于，所述的第一功能添加剂为硅粉、玻纤粉、碳纤粉、碳纳米管、玄武岩粉中的任意一种或多种；第二功能添加剂为二氧化钛、硅藻土、氧化镁、氧化锌、陶瓷粉、中空玻璃微珠粉、气凝胶粉、蒙脱土、氮化硼粉中的任意一种或多种。
6.如权利要求1所述的石墨烯聚乙烯复合功能母粒的制备方法，其特征在于，所述的步骤2包含：
步骤2.1，将石墨烯材料的粉体加入到去离子水中，常温超声处理30～40min；按质量百分比计，所得的石墨烯溶液中石墨烯材料的浓度为0.1％～10％；
步骤2.2，将改性剂添加到石墨烯溶液中，搅拌10～20min，然后常温超声处理20～40min，得到改性石墨烯溶液；
步骤2.3，将改性石墨烯溶液进行真空抽滤，经冷冻干燥后再进行气流粉碎，制得改性石墨烯粉体。
7.如权利要求1所述的石墨烯聚乙烯复合功能母粒的制备方法，其特征在于，所述的步骤3中，干燥处理后，各组分的含水量小于100ppm。
8.如权利要求1所述的石墨烯聚乙烯复合功能母粒的制备方法，其特征在于，所述的步骤4中，聚乙烯切片粉体的目数<200目，将改性石墨烯粉体和第一功能添加剂、第二功能添加剂加入到聚乙烯切片粉体中，放入高速混合机中混合搅拌，转速为3000～5000转/min，搅拌时间为10～30min。
9.如权利要求1所述的石墨烯聚乙烯复合功能母粒的制备方法，其特征在于，所述的步骤5中，将混合粉体放入密炼机中，进行熔融搅拌密炼，温度为130℃～180℃，密炼时间为20～30min，再送入到双螺杆挤出机中挤出造粒；双螺杆挤出机一区到五区的温度分别为130-150℃，150-180℃，180-260℃，200-220℃，130-180℃。
10.一种通过如权利要求1～9中任意一项所述的方法制备的石墨烯聚乙烯复合功能母粒。
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|---|---|---|---|---|
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Citations (2)
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| CN112359437A (zh) * | 2020-11-10 | 2021-02-12 | 黑龙江科技大学 | 一种抗静电性能优良的聚乙烯/石墨烯复合纤维的制备方法 |
| CN114150393A (zh) * | 2021-12-09 | 2022-03-08 | 南通强生光电科技有限公司 | 一种用于电线电缆的高强耐磨复合纤维及其制备方法 |
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2023
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