[发明专利]一种基于石墨烯的聚苯乙烯复合材料及制备方法

说明书

本发明涉及一种基于石墨烯的聚苯乙烯复合材料，各原料的重量百分比为：石墨烯的质量分数为0.05％‑0.6％，苯乙烯的质量分数为35％‑43％，表面活性剂的质量分数为0.01％‑0.1％，助活性剂的质量分数为0.01％‑0.05％，分散剂的质量分数为0.5％‑2％，助分散剂的质量分数为0.01％‑0.1％，稳定剂的质量分数为0.26％‑1％，助稳定剂的质量分数为0.01％‑0.1％，引发剂的质量分数为0.5％‑2％，发泡剂戊烷的质量分数为2％‑5％，去离子水的质量分数为46.05％‑61.65％。本发明采用一步法聚合，适用于工业化反应釜生产，利于工业化生产的稳定性。

技术领域

本发明涉及一步法制备聚苯乙烯技术领域，特别涉及一种基于石墨烯的聚苯乙烯复合材料及制备方法。

背景技术

聚苯乙烯泡沫(Expanded Polystyrene简称EPS)是一种轻型高分子聚合物，它是采用聚苯乙烯树脂加入发泡剂，同时加热进行软化，产生气体，形成一种硬质闭孔结构的泡沫塑料。EPS由于具有优异持久的保温隔热性、独特的缓冲抗震性、抗老化性和防去离子水性，因而在日常生活、农业、交通运输业、军事工业等许多领域得到了广泛的应用。

目前，EPS、石墨EPS、石墨烯EPS聚合均采用两步法聚合，即低温聚合阶段，及加入发泡剂戊烷后的高温聚合阶段。在申请号为201710349183.1、文献名称为“一种可发泡性聚苯乙烯及其制备方法”公开了一种低温聚合石墨烯EPS的制备方法，工艺比较复杂、能耗比高，对于现场操作人员的要求比较高，不利于工业化生产的稳定性。

同时，EPS的力学性能、保温性能也急需提高，以应对其它应用材料的竞争冲击。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明公开了一种基于石墨烯的聚苯乙烯复合材料及制备方法。

本发明所采用的技术方案如下：

一种基于石墨烯的聚苯乙烯复合材料，各原料的重量百分比为：石墨烯的质量分数为0.05％-0.6％，苯乙烯的质量分数为35％-43％，表面活性剂的质量分数为0.01％-0.1％，助活性剂的质量分数为0.01％-0.05％，分散剂的质量分数为0.5％-2％，助分散剂的质量分数为0.01％-0.1％，稳定剂的质量分数为0.26％-1％，助稳定剂的质量分数为0.01％-0.1％，引发剂的质量分数为0.5％-2％，发泡剂戊烷的质量分数为2％-5％，去离子水的质量分数为46.05％-61.65％。

其进一步的技术特征为：所述石墨烯的层数≤6层；所述石墨烯粒径D90在6μm以下。

其进一步的技术特征为：所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、聚乙烯蜡的一种或多种。

其进一步的技术特征为：所述助活性剂为聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯的一种或多种。

其进一步的技术特征为：所述分散剂为活性磷酸钙、硫酸钡、碳酸镁、滑石粉的一种或多种。

其进一步的技术特征为：所述助分散剂为硅胶、明胶、果胶的一种或多种。

其进一步的技术特征为：所述稳定剂为氯化钠、氯化钾、硫酸钠、亚硫酸氢钠的一种或多种。

其进一步的技术特征为：所述助稳定剂为乙醇、聚乙烯醇、甲基纤维素、顺丁烯二酸酐-苯乙烯共聚物的一种或多种。

其进一步的技术特征为：所述引发剂为过氧化二苯甲酰、过氧化异辛酸叔丁酯、叔丁基过氧化-2-乙基己酸酯、过苯甲酸特丁酯、叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二异苯丙的一种或多种。

所述的基于石墨烯的聚苯乙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：