[发明专利]一种高分散烷基化石墨烯/聚丙烯复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种制备高分散烷基化石墨烯/聚丙烯复合材料的方法，包括以下步骤：

①石墨烯的烷基化修饰：将氧化石墨烯溶于水，将表面改性剂溶于溶剂中，分别超声分散20分钟～2小时，超声频率为20～100赫兹；然后将上述氧化石墨烯和表面改性剂混合，在磁力搅拌下反应1～10小时，搅拌速度为20～1000转/每分钟，反应温度为20～120℃；随后加入还原剂，60～150℃下反应1～10小时；最后抽滤，产物用溶剂反复洗涤以除去多余的表面改性剂，在烘箱中20～120℃干燥2～20小时，研磨，即得高分散烷基化石墨烯；

②石墨烯/聚丙烯复合材料的制备：称取聚丙烯和聚丙烯质量0.05～5%的高分散烷基化石墨烯，在高速搅拌机中混合5～40分钟，主轴转速600～3000转/每分钟；然后将混合均匀的聚丙烯和高分散烷基化石墨烯加入双螺杆挤出机中熔融混合，螺杆转速20～120转/分钟，在180～250℃下熔融混炼10～15分钟；所得熔体由双螺杆挤出后，经水槽冷却并引入切粒机进行切粒操作，切粒机转速2～20转/分钟，所得粒料即为本发明的高分散烷基化石墨烯/聚丙烯复合材料。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于加入的表面改性剂为烷基氨类如十八烷基胺、十六烷基胺、十二烷基胺、八烷基胺，烷基硅烷偶联剂如正十八烷基三甲氧基硅烷、正十二烷基三甲氧基硅烷、辛基三甲氧基硅烷，聚丙烯接枝马来酸酐中的一种或几种。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于所用还原剂为维生素C、氨水、水合肼、氢氧化钠、硼氢化钠、谷胱甘肽中的一种或几种。

4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于溶剂为甲醇、乙醇、甲苯、二甲苯、环已烷、四氢呋喃、氯仿、丙酮中的一种或几种。

5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于:步骤(1)中洗涤产物所用溶剂与反溶解表面改性剂的溶剂相同。

6.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于高分散烷基化石墨烯的平均厚度为2～7nm。

7.如权利要求1或2所述的制备高分散烷基化石墨烯/聚丙烯的方法，其特征在于聚丙烯为等规聚合物，其分子量为20～40万，熔融指数为3～6g/10min。

8.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于水槽冷却时所用水槽温度为30～60℃，切粒机的转速为600～900转/每分钟。

9.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于高分散烷基化石墨烯在二甲苯、甲苯、三氯甲烷和四氢呋喃等有机溶剂中分散均匀。

10.一种高分散烷基化石墨烯/聚丙烯复合材料，由权利要求1所述方法制得。