[发明专利]一种通过静电纺丝拉伸制备石墨烯增强母料的方法

摘要

本发明属于石墨烯增强母料制备技术领域，提供了一种通过静电纺丝拉伸制备石墨烯增强母料的方法。该方法通过反复静电纺丝拉伸，将石墨剥离为石墨烯并分散于高分子树脂中形成石墨烯增强母料。集石墨烯制备与分散为一体，得到的石墨烯增强母料石墨烯质量高、分散均匀，可广泛应用于塑料、橡胶的增强。该方法制备石墨烯母料对石墨烯的损伤小，使得石墨烯的界面增强功能得到充分的发挥。与传统方法相比，该发明工艺简单，成本低，同时可以保证石墨烯增强母料中石墨烯的高质量和均匀分散。

主权项

一种通过静电纺丝拉伸制备石墨烯增强母料的方法，其特征在于，将石墨分散于高分子树脂中，通过反复静电纺丝拉伸，将石墨剥离为石墨烯并分散于高分子树脂中形成石墨烯增强母料，具体步骤如下：（1）将鳞片石墨加入N,N‑二甲基乙酰胺与去离子水的混合溶液中，超声处理5~10min，然后一边磁力搅拌，一边加入亚硫酸氢钠，升高至90~100℃，反应2.5~4h后，过滤洗涤并干燥待用；（2）将步骤（1）预处理的石墨与聚合物混合，采用具有加热功能的静电纺丝装置，加热料筒至一定温度，升温稳定后，直到预处理的石墨与聚合物混合物料熔融开始下滴，调节喷嘴倾斜度至熔融物料刚好不会下滴,然后打开高压电源，对其施加一定的高压电场，熔体在电场作用下喷射出来，并被接收器接收揉合；此过程中，高压电场产生的电场力对石墨与聚合物产生拉伸作用，通过静电纺丝拉伸将石墨其剥离成为石墨烯，并均匀分散于聚合物中；重复拉伸3次以上，形成石墨烯分散均匀的丝状物；（3）将步骤（2）得到的丝状物通过螺杆挤出机挤压造粒，得到石墨烯增强母料。