[发明专利]一种超临界聚合聚苯乙烯/石墨烯3D打印球形粉末及其制备方法

权利要求书

1.一种超临界聚合聚苯乙烯/石墨烯3D打印球形粉末，包括以下制备步骤：

1)石墨烯改性：将石墨烯分散到溶剂中，然后加入改性剂，在60～100℃下持续搅拌反应2～6h，反应结束后固液分离，最后在80～120℃干燥后得到改性石墨烯，其中石墨烯、改性剂、溶剂质量份数之比为100:10～40:300～1000；

2)超临界聚合：将苯乙烯、改性石墨烯、引发剂和液态二氧化碳加入超临界聚合釜中，持续搅拌，60～100℃条件下反应4～12h，得到聚苯乙烯/石墨烯3D打印球形材料，其中苯乙烯、改性石墨烯、引发剂和水的质量份数之比为100:1～100:0.5～1.5:180～300；

3)干燥：将反应结束后的反应体系释放为常温常压，液态二氧化碳挥发后得到聚苯乙烯/石墨烯3D打印球形粉末。

2.权利要求1所述超临界聚合聚苯乙烯/石墨烯3D打印球形粉末，其特征在于，所述溶剂为丙酮、甲醇、乙醇、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、苯、甲苯、环己烷中的至少一种。

3.权利要求1所述超临界聚合聚苯乙烯/石墨烯3D打印球形粉末，其特征在于，所述改性剂为硅烷偶联剂、异氰酸酯类、铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂、阳离子改性剂、阴离子改性剂、丙烯酰氯类、叠氮化合物类、酸、碱、氯化亚砜中的至少一种；其中，硅烷偶联剂为3-三乙氧基甲硅烷基-1-丙胺、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、N-(β一氨乙基)-γ-氨丙基三甲(乙)氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷，异氰酸酯类改性为烷基异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、已二异氰酸酯、二环已基甲烷二异氰酸酯、甲基环已基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯，铝酸酯偶联剂为(二硬脂酰氧异丙基铝酸酯、防沉降性铝酸酯，钛酸酯偶联剂为异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯、异丙基二油酸酰氧基(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯、单烷氧基不饱和脂肪酸钛酸酯、双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯和三乙醇胺的螯合物、双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯，其中优选乙烯基硅烷偶联剂和苯基硅烷偶联剂中的至少一种。

4.权利要求1所述超临界聚合聚苯乙烯/石墨烯3D打印球形粉末，其特征在于，所述引发剂为过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵、偶氮二异丁基脒盐酸盐(AIBA，V-50引发剂)、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐(AIBA，VA-044引发剂)、偶氮二氰基戊酸(ACVA，V-501)、偶氮二异丙基咪唑啉(AIP，VA-061引发剂)中的至少一种。