[发明专利]一种类石墨型氮化碳/聚偏氟乙烯复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种类石墨型氮化碳/聚偏氟乙烯复合材料，其特征在于：所述复合材料的组分按照质量百分数计算为：

聚合物基体聚偏氟乙烯PVDF                   50%~99wt%；

表面改性剂处理过的类石墨型氮化碳g-C₃N₄           1%~50wt%。

2.如权利要求1所述的一种类石墨型氮化碳/聚偏氟乙烯复合材料，其特征在于：所述的表面改性剂选自包括氨基系列、烷基系列、乙烯基系列、含硫硅烷系列在内的硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂中的一种，用量为g-C₃N₄粉末质量的0.5%~3wt%。

3.如权利要求1所述的一种类石墨型氮化碳/聚偏氟乙烯复合材料的制备方法，其特征在于包括下述步骤：

（1）将三聚氰胺在马弗炉中焙烧，冷却研磨得到g-C₃N₄ 粉末；

（2）先用表面改性剂对g-C₃N₄粉末进行表面改性，其中表面改性剂的用量为g-C₃N₄质量的0.5%~3wt%；

（3）将聚偏氟乙烯原料和改性后的g-C₃N₄粉末干燥后按照质量百分数比例放入球磨机中混合，混合后加入无水乙醇中，机械搅拌混合后再放入超声器中混合，然后加热将乙醇蒸发掉；再将混合后的原料干燥；

（4）将取步骤（3）混合后的原料采用热压成型或挤出和注塑成型。

4.如权利要求3所述的一种类石墨型氮化碳/聚偏氟乙烯复合材料的制备方法，其特征在于：所述将聚偏氟乙烯原料和改性后的g-C₃N₄粉末干燥是指将聚偏氟乙烯原料和改性后的g-C₃N₄粉末在60~100℃温度下干燥8~24小时。

5.如权利要求3所述的一种类石墨型氮化碳/聚偏氟乙烯复合材料的制备方法，其特征在于：所述放入球磨机中混合指放入球磨机中混合10~30min。

6.如权利要求3所述的一种类石墨型氮化碳/聚偏氟乙烯复合材料的制备方法，其特征在于：所述机械搅拌混合指机械搅拌混合5~12h；所述超声器中混合是指超声器中混合0.5~1h。

7.如权利要求3所述的一种类石墨型氮化碳/聚偏氟乙烯复合材料的制备方法，其特征在于：所述再将混合后的原料干燥指将混合后的原料在60~100℃温度下干燥8~24小时。

8.如权利要求3所述的一种类石墨型氮化碳/聚偏氟乙烯复合材料的制备方法，其特征在于：热压成型时，在180~220℃，10~30MPa下保温30~120min热压成型，冷却后脱模得到样品；挤出注塑时，在温度200~240℃、时间3-12min、机头压力0.2~2.0MPa下挤出，造粒，然后造粒料在注塑机中熔融，注入模具成型或者直接挤出成型。

9.如权利要求3所述的一种类石墨型氮化碳/聚偏氟乙烯复合材料的制备方法，其特征在于所述先用表面改性剂对g-C₃N₄粉末进行表面改性指：称取黄色g-C₃N₄粉末，加入体积为g-C₃N₄粉末体积5倍的无水乙醇溶液中，然后将g-C₃N₄粉末和无水乙醇的混合液置于超声振动仪中分散30min，超声振动过程中向悬浮液中加入表面改性剂，随后将加入表面改性剂的混合溶液置于烘箱中烘干20h，烘干温度为80℃，将酒精烘干后得到分散及表面处理后的g-C₃N₄粉末原料。