一种石墨烯/聚氯乙烯复合材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种石墨烯/聚氯乙烯复合材料的制备方法，该方法包括以下步骤：（1）通过静电吸附将偶氮引发剂锚固在石墨烯表面；（2）配制石墨烯乳液：利用分散剂与乳化剂分子结构上的相互作用，来协同分散稳定石墨烯，同时采用高速搅拌机获得分散均匀的石墨烯乳液；（3）采用原位聚合法在石墨烯表面引发聚合生成聚氯乙烯，制备出石墨烯表面包覆聚氯乙烯复合材料；（4）石墨烯/聚氯乙烯树脂浆料后处理。该方法流程简单，采用原位锚固改性和表面活性剂的复配协同作用，从多方面提高石墨烯粉体与聚氯乙烯的相容性，从而获得了性能优异的复合材料，可广泛适用于建筑、包装、医疗等材料，可作为现有复合材料的一种新型升级替代产品。

主权项

一种石墨烯/聚氯乙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：步骤1、石墨烯表面偶氮引发剂的锚固：在反应釜中加入石墨烯、去离子水，调节pH至10‑11，加入2,2′‑偶氮二异丁脒二氯化氢（AIBA），搅拌2小时后洗涤，真空干燥，得偶氮引发剂锚固的石墨烯，避光条件下冷藏；步骤2、石墨烯乳液的制备在配制槽中加入分散剂，去离子水，乳化剂，启动配制槽中的高速搅拌机，高速搅拌30分钟后，加入表面锚固偶氮引发剂的石墨烯，搅拌至表面无石墨烯粉末，则启动乳化机进行乳化，然后缓慢升温至70℃，升温速度为0.5℃/min，如出现泡沫，则加入消泡剂，维持乳化2‑4小时，制备出石墨烯乳液浓度为0.1‑10%；所述分散剂为甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、醇解度在25%‑85%的聚乙烯醇、司盘60、吐温40或吐温80；所述乳化剂为烷基苯磺酸盐、烷基醇硫酸盐类、烷基醇磺酸盐类或烷基萘磺酸盐类；步骤3、石墨烯/聚氯乙烯复合材料的制备在绝氧条件下，往可搅拌的反应釜中加入氯乙烯单体，同时加入步骤2所得的石墨烯乳液，搅拌生成悬浮乳液，在催化剂作用下，反应温度为45℃‑65℃，聚合4～8小时生成石墨烯/聚氯乙烯树脂浆料；步骤4、石墨烯/聚氯乙烯树脂浆料后处理反应结束后，该浆料通过汽提脱除未反应的氯乙烯单体，离心脱水、干燥得产品。