[发明专利]一种石墨烯改性聚烯烃弹性体复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯改性聚烯烃弹性体复合材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤（1）十八胺功能化石墨烯的制备：在氧化石墨烯水溶液中加入酸调节溶液的pH值至pH < 5，在调节pH值后的溶液中加入十八胺的乙醇溶液，混合均匀后得混合溶液，再于25~100℃加热条件下反应2~72 小时；所得混合反应液经多次过滤和乙醇洗涤除去未反应的十八胺，得到湿态十八胺功能化石墨烯；所述湿态十八胺功能化石墨烯经40~80℃真空干燥12~48小时后，得到十八胺功能化石墨烯粉体；

步骤（2）石墨烯改性聚烯烃弹性体复合材料的制备：将步骤（1）所得的十八胺功能化石墨烯与聚烯烃弹性体按比例共混复合，得到石墨烯改性聚烯烃弹性体复合材料。

2. 根据权利要求1所述的一种石墨烯改性聚烯烃弹性体复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中的氧化石墨烯水溶液中氧化石墨烯的浓度为0.1~20 mg/mL。

3.根据权利要求1所述的一种石墨烯改性聚烯烃弹性体复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）的混合反应液中十八胺与氧化石墨烯的质量比为（0.05~3）：1。

4.根据权利要求1所述的一种石墨烯改性聚烯烃弹性体复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）的混合溶液中溶剂乙醇与水的体积比为（0.5~2）：1。

5.根据权利要求1所述的一种石墨烯改性聚烯烃弹性体复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）的十八胺功能化石墨烯与聚烯烃弹性体的质量比为（0.1~20）：100。

6.根据权利要求1所述的一种石墨烯改性聚烯烃弹性体复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）的十八胺功能化石墨烯与聚烯烃弹性体共混复合采用下述（a）或（b）的方法：

（a）溶液共混：将十八胺功能化石墨烯粉体加入到三氯甲烷中，搅拌并超声分散0.5~5小时得到均匀分散的十八胺功能化石墨烯的三氯甲烷溶液；在所述十八胺功能化石墨烯的三氯甲烷溶液中加入聚烯烃弹性体，并在30~65℃加热条件下溶解0.5~5小时得到十八胺功能化石墨烯和聚烯烃弹性体都均匀分散的三氯甲烷分散液；所述三氯甲烷分散液除掉溶剂，得到石墨烯改性聚烯烃弹性体复合材料；

（b）熔融共混：将十八胺功能化石墨烯粉体与聚烯烃弹性体粒料物理混合后于密炼机中密炼，得到石墨烯改性聚烯烃弹性体复合材料。

7. 根据权利要求6所述的一种石墨烯改性聚烯烃弹性体复合材料的制备方法，其特征在于：所述（a）方法的十八胺功能化石墨烯和聚烯烃弹性体的三氯甲烷分散液中十八胺功能化石墨烯的浓度为0.1~10 mg/mL，聚烯烃弹性体的浓度为1~100 mg/mL。

8.根据权利要求6所述的一种石墨烯改性聚烯烃弹性体复合材料的制备方法，其特征在于：所述（a）方法的去除溶剂的方法采用下述（ⅰ）或（ⅱ）的方法：

（ⅰ）沉淀法：将十八胺功能化石墨烯和聚烯烃弹性体均匀分散的三氯甲烷分散液在沉淀剂中沉淀并过滤得到湿态石墨烯改性聚烯烃弹性体复合材料，经40~80℃真空干燥12~48小时得到石墨烯改性聚烯烃弹性体复合材料；所述沉淀剂为乙醇/水的混合物，乙醇与水的体积比为(0.5~2)：1；所述溶剂三氯甲烷与沉淀剂的体积比为（1~20）：100。

（ⅱ）溶剂挥发法：将十八胺功能化石墨烯和聚烯烃弹性体均匀分散的三氯甲烷分散液经自然挥发或真空挥发或40~80℃真空干燥12~48小时后，得到石墨烯改性聚烯烃弹性体复合材料。

9.根据权利要求6所述的一种石墨烯改性聚烯烃弹性体复合材料的制备方法，其特征在于：在所述（b）方法中，密炼温度为100~250℃，密炼时间为5~60分钟，密炼机转速为20~100转/分钟。

10.一种石墨烯改性聚烯烃弹性体复合材料，其特征在于，包括以下重量份数的原料：

聚烯烃弹性体100份，

十八胺功能化石墨烯0.1~20份；

其中，所述十八胺功能化石墨烯是经过权利要求1~9任意一项所述的制备方法制备得到。