一种树脂/石墨烯导电塑料母粒及其制备方法和用途转让专利

申请号 : CN201510035628.X

文献号 : CN104592620B

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相似专利:

发明人 : 胡圣飞

申请人 : 湖北工业大学

摘要 :

本发明涉及一种树脂/石墨烯导电塑料母粒及其爆破剥离制备方法,该导电塑料母粒由10-30份EVA、70-80份石墨、0.7-3份偶联剂、0.1-2份表面活性剂、0.2-0.8份石蜡、0.1-0.4份抗氧剂组成。本发明通过将上述组分经双螺杆挤出机挤出切粒,得到EVA/石墨小粒子,然后将水、所述树脂/石墨导电母粒、物理发泡剂、隔离剂一同在高压釜中加热后快速低压放出,使得到爆破剥离法制备的树脂/石墨烯导电塑料发泡母粒。该导电塑料发泡母粒再经双螺杆挤出脱泡即可树脂/石墨烯导电塑料母粒。本发明方法充分利用超临界物理发泡剂的溶解能力,当其渗入石墨片层在突然释压情况下膨胀而剥离石墨片层。此方法由于树脂的存在有效阻止了所制得的石墨烯的团聚,所得体积电阻率为可0.005Ω·cm,且适合工业化生产。

权利要求 :

1.一种树脂/石墨烯导电塑料母粒的制备方法,其特征在于,所述导电塑料母粒由如下重量份的各组分组成:树脂                       10-30份

石墨                       70-80份

偶联剂                     0.7-3份

表面活性剂                 0.1-2份

石蜡                       0.2-0.8份抗氧剂                     0.1-0.4份其中,所述的树脂是乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)或低密度聚乙烯(LDPE)中的任一种,所述石蜡为半精炼石蜡,所述导电塑料母粒的制备方法包括如下步骤:(1)树脂/石墨导电母粒的制备:将所述树脂、石墨、表面活性剂、偶联剂、石蜡与抗氧剂按所述重量份经双螺杆挤出机挤出造粒,得到长2~3mm,直径1.5~3mm的树脂/石墨塑料导电母粒;

(2)树脂/石墨膨胀剥离:将水、树脂/石墨塑料导电母粒、物理隔离剂、物理发泡剂一同在高压釜中加热后低压放出,使塑料导电母粒发生爆破、石墨膨胀剥离,具体的说是将步骤(1)所述制得的树脂/石墨小粒子、物理隔离剂、水分别按100:1:200的重量份比例置于高压釜中,开启搅拌器,并控制反应釜内温度在低于树脂熔点20~40℃的范围内,注入3~50MPa物理发泡剂,恒温保压30~90min后将釜内塑料母粒与水快速放出到1个大气压下,并保持高压釜中压力恒定,直到釜内聚塑料母粒与水排空,经过筛,即可获得爆破后的树脂/石墨烯发泡粒子;

(3)将步骤(2)所制得的爆破后的树脂/石墨烯发泡粒子再经双螺杆挤出排气造粒,即可得树脂/石墨烯导电母粒。

2.根据权利要求1所述的树脂/石墨烯导电塑料母粒的制备方法,其特征在于,所述的物理隔离剂是指碳酸钙、高岭土、滑石粉。

3.根据权利要求1所述的树脂/石墨烯导电塑料母粒的制备方法,其特征在于,所述的物理发泡剂为氮气、二氧化碳、丁烷或戊烷中的任一种。

4.一种导电制品,其特征在于,所述导电制品是以权利要求1所述方法制备的树脂/石墨烯导电塑料母粒为原料制备而成。

说明书 :

一种树脂/石墨烯导电塑料母粒及其制备方法和用途

技术领域

[0001] 本发明涉及导电高分子发泡材料技术领域,更具体的说,本发明涉及一种树脂/石墨烯导电塑料母粒及其制备方法和用途。

背景技术

[0002] 复合型导电高分子材料是由电绝缘性较好的合成树脂和各种导电填料及其它添加剂经合成、注射、模压或挤出成型等方法加工而成。因其既具有导电功能,同时又兼具有高分子材料的优越性,并且成本较低,在电子领域中得到了广泛的应用。常用的合成树脂有PE、PS、PC、ABS、PA、PBT、PET、PPO、PPS、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、低密度聚乙烯(LDPE)和高性能热塑性塑料合金等。这些合成树脂不仅具有优良的耐化学性、耐热性、刚性、抗拉伸性能,还具有优良的抗冲击性能、优良的加工流动性、光泽性等优点。但是,这些合成树脂在应用中需要兼具其他方面的性能,例如采用EVA作为聚合物基体制备导电塑料时,需要引入导电填料。导电填料包括金属纤维、金属片材、导电碳纤维、石墨烯、炭黑、碳纳米管、金属合金填料等。随着科学技术的现代化和电子工业的迅速发展,对这种新型材料的需求量将会越来越大。不可否认,功能型导电高分子材料已成为社会发展和人们日常生活中不可缺少的一部分,研究和开发新型的导电复合材料具有非常重要的意义,也具有非常广阔的应用前景。
[0003] 石墨烯是已知的世上最薄、最坚硬的纳米材料,导热系数高达5300 W/m·K,高于碳纳米管和金刚石,常温下其电子迁移率超过15000 cm2/V·s,又比纳米碳管或硅晶体高,而电阻率只约10-8 Ω·m,比铜或银更低,为世上电阻率最小的材料。将其与塑料复合制备成石墨烯/聚合物导电塑料,无疑是最好的导电填料之一。但石墨烯的制备方法很多,如微机械剥离法、氧化石墨还原法、沉积生长法、化学合成的(自下而上)方法、化学剥离法等,这些方法虽然可以在不同程度上获得单层和双层石墨烯,能部分满足实验室的研究需要,但产量和效率过低,同时有些方法因使用强酸、强碱对环境造成较大污染。授权公告号为CN 102765717 B的专利公开了一种制备石墨烯的方法,该方法具体为以正己烷或丙烷为超临界溶剂,将石墨粉或石墨粉与共溶剂注入高压釜中,抽真空后, 在一定温度和压力下,在超临界状态下保持一定的时间,随后略增加温度和压力,爆破片爆破,制备成石墨烯产品,但迄今,利用该工艺制备石墨烯/高分子树脂尚未见报道。另外,目前复合材料的制备方法主要有溶液混合、熔融混合、原位聚合,即使制备好的石墨烯,在将石墨烯与塑料复合制备导电塑料时,石墨烯在塑料基体里面的分散性问题仍是一大难题。申请号为201010191018.6的专利公开了一种聚合物/石墨烯复合材料的原位还原制备方法,该方法先将氧化石墨分散于聚合物乳胶中,然后将乳胶进行原位还原,再经过破乳、凝胶、干燥等工艺制备得到聚合物/石墨烯复合乳液,但是该方法工艺复杂,且仍避免不了危险化学品例如甲苯、乙苯的使用;申请号为201310641974.3公开的专利“一种聚合物-石墨烯混合物的制备方法”,利用石墨粉和聚合物同为粒状粉末的优势,使用干法球磨原位剥离石墨层,制备聚合物与石墨烯的混合物,但该方法在干法球磨的过程中,球磨机仍然会撞击石墨烯,造成石墨烯结构的破坏,影响石墨烯的性能;授权公告号为CN1216096C的专利公开了一种聚合物/层状无机纳米复合材料及其磨盘剪切制备方法,也同样存在上述缺陷。因此开发出一种石墨烯/树脂导电复合材料及其环保、新型的制备工艺是当前亟待解决的问题。

发明内容

[0004] 鉴于现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种树脂/石墨烯导电塑料母粒,以及适合工业化生产、对环境友好的爆破剥离制备该导电塑料母粒的方法和该母粒的用途。
[0005] 为了实现本发明的第一个目的,提供一种石墨烯/树脂导电塑料母粒,发明人通过大量试验研究,获得了如下技术方案:
[0006] 一种树脂/石墨烯导电塑料母粒,由如下重量份的各组份组成:
[0007] 树脂                       10-30份
[0008] 石墨                       70-80份
[0009] 偶联剂                     0.7-3份
[0010] 表面活性剂                 0.1-2份
[0011] 石蜡                       0.2-0.8份
[0012] 抗氧剂                     0.1-0.4份
[0013] 其中,所述重量份,可为本领域技术人员熟知的重量单位,比如克、千克、公斤、吨等。
[0014] 所述的树脂是乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、低密度聚乙烯(LDPE)等。
[0015] 所述石墨主要指鳞片石墨、隐晶质石墨、致密结晶状石墨、膨胀石墨等,优选地为鳞片石墨。
[0016] 所述偶联剂指硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酸酯偶联剂,优选地为硅烷偶联剂,具本的说最优的γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷。
[0017] 所述的表面活性剂指十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、吐温80等,优选地为十二烷基磺酸钠。
[0018] 所述石蜡指半精炼石蜡,主要作用是促进石墨分散。
[0019] 优选地,所述的抗氧剂指抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂330等中一种或几种。
[0020] 本发明的第二个目的,在于提供一种利用爆破剥离制备上述石墨烯导电塑料母粒的方法,包括如下步骤:
[0021] (1)树脂/石墨导电母粒的制备:将所述树脂、石墨、表面活性剂、偶联剂、石蜡与抗氧剂按所述重量份经双螺杆挤出机挤出造粒,得到长2~3mm,直径1.5~3mm的树脂/石墨塑料导电母粒;
[0022] (2)树脂/石墨膨胀剥离:将水、树脂/石墨塑料导电母粒、物理隔离剂、物理发泡剂一同在高压釜中加热后低压放出,使塑料导电母粒发生爆破、石墨膨胀剥离,具体的说是将步骤(1)所述制得的树脂/石墨小粒子、物理隔离剂、水分别按100:1:200(均为重量份)的比例置于高压釜中,开启搅拌器,并控制反应釜内温度在塑料熔点下20~40℃内,注入3~50MPa物理发泡剂,恒温保压30~90min后将釜内塑料母粒与水快速放出到1个大气压下,并保持高压釜中压力恒定,直到釜内聚塑料母粒与水排空,经过筛,即可获得爆破后的树脂/石墨烯发泡粒子;
[0023] (3)将步骤(2)所制得的爆破后的树脂/石墨烯发泡粒子再经双螺杆挤出排气造粒,即可得树脂/石墨烯导电母粒。
[0024] 所述的双螺杆挤出机是指目前市场上通用的平行双螺杆挤出机,适合粉体与塑料挤出改性。
[0025] 所述的物理隔离剂是指碳酸钙、高岭土、滑石粉等,其主要作用是分散隔离剂。
[0026] 所述的物理发泡剂为氮气、二氧化碳任一种,最优的为二氧化碳。
[0027] 本发明的再一目的在于提供一种导电制品,所述导电制品是利用上述所述导电母粒为原料,以任意比例添加到其它各种塑料中制备而成的。
[0028] 与现有技术相比,本发明涉及的一种石墨烯导电塑料母粒及其爆破剥离制备方法具有如下优点和进步:(1)本发明利用物理发泡剂渗透到石墨的层状结构当中,降低了石墨层与层之间的作用力,通过突然降压,使石墨层与层分离,成为石墨烯,同时树脂被发泡,发泡的过程也是石墨被剥离的过程,同时也有助于石墨烯进一步分散,有效地阻止了石墨烯的聚集(;2)本发明引入的水与物理隔离剂使得制备的剥离后的/石墨烯粒子不粘连;(3)本发明制备得到的树脂/石墨烯导电塑料中石墨烯由于被塑料隔离而不相互团聚,导电性能好,所得体积电阻率为可达0.005Ω·cm;(4)本发明采用爆破剥离法制备树脂/石墨烯导电塑料,为树脂/石墨烯复合材料的制备开辟了一条新路径,且该方法不需要溶剂,不产生环境污染,适合大规模工业化生产。

具体实施方式

[0029] 为了更好的理解本发明,下面结合实施例进一步阐明本发明的内容,但是本发明的内容不仅仅局限于以下的实施例。
[0030] 实施例1
[0031] (1)EVA/石墨导电母粒的制备:选EVA 30g、鳞片石墨70g、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷偶联剂0.7g、十二烷基磺酸钠0.1g、0.2g抗氧剂1010、半精炼石蜡0.2g在混合机中以900-1200转/分、常温下搅拌8分钟,后加入双螺杆挤出机中,该挤出机长径比为40:1,螺杆直径65 mm,平行双螺杆挤出机转速100-400转/分,双螺杆挤出机从输送段到出料口的温度为110-120℃,经挤出切粒成长2~3mm,直径1.5~2mm的EVA/石墨导电母粒;
[0032] (2)EVA/石墨膨胀剥离:将100g步骤(1)中所述EVA/石墨导电母粒、1g碳酸钙与200g水加入到5升高压釜中,启动搅拌器,转速600转/分,以每分钟3℃开始升温到80℃后再通入二氧化碳,使釜内压力达到30MPa,保压30分钟后开启高压釜排料口一端,将EVA/石墨导电母粒与水在一个大气压下放出,即可得到石墨被剥离、EVA被发泡的发泡后的EVA/石墨烯发泡粒子,另外,从高压釜放出EVA/石墨烯发泡粒子的同时继续维持搅拌器转速600转/分,并往高压釜中继续通入二氧化碳,始终维持釜内压力为30MPa,直到釜内体排空;
[0033] (3)将步骤(2)中所得到的爆破后的EVA/石墨烯发泡粒子再经双螺杆挤出排气造粒,即可得导电EVA/石墨烯发泡粒子,此粒子体积电阻率为0.01Ω·cm,此原料导电母粒可以任意比例添加到其它各种塑料中制成导电制品其制品。
[0034] 实施例2
[0035] (1)EVA/石墨导电母粒的制备:选EVA 20g、隐晶质石墨80g、二硬脂酰氧异丙氧基铝酸酯822偶联剂2g、十二烷基硫酸钠0.15g、0.2g抗氧剂1010、半精炼石蜡0.5g在混合机中以900-1200转/分、常温下搅拌8分钟,后加入双螺杆挤出机中,该挤出机长径比为40:1,螺杆直径65 mm,平行双螺杆挤出机转速100-400转/分,双螺杆挤出机从输送段到出料口的温度为110-120℃,经挤出切粒成长2~3mm,直径1.5~2mm小粒子;
[0036] (2)EVA/石墨膨胀剥离:将100g步骤(1)中所述EVA/石墨导电母粒、1g滑石粉与200g水加入到5升高压釜中,启动搅拌器,转速600转/分,以每分钟3℃开始升温到80℃后再通入二氧化碳,使釜内压力达到30MPa,保压5分钟后开启高压釜排料口一端,将EVA/石墨导电母粒与水在一个大气压下放出,即可得到石墨被剥离,EVA被发泡的发泡后的EVA/石墨烯发泡粒子,另外,从高压釜放出EVA/石墨烯发泡粒子的同时继续维持搅拌器转速600转/分,并往高压釜中继续通入二氧化碳,始终维持釜内压力为5MPa,直到釜内体排空;
[0037] (3)将步骤(2)所得到的爆破后的EVA/石墨烯发泡粒子再经双螺杆挤出排气造粒,即可得导电EVA/石墨烯发泡粒子,此粒子体积电阻率为0.2Ω·cm,此原料导电母粒可以任意比例添加到其它各种塑料中制成导电制品其制品。
[0038] 实施例3
[0039] (1)EVA/石墨导电母粒的制备:选EVA 30g、鳞片石墨70g、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷偶联剂0.7g、十二烷基磺酸钠0.1g、0.2g抗氧剂168、半精炼石蜡0.4g在混合机中以900-1200转/分、常温下搅拌8分钟,后加入双螺杆挤出机中,该挤出机长径比为40:1,螺杆直径65 mm,平行双螺杆挤出机转速100-400转/分,双螺杆挤出机从输送段到出料口的温度为110-120℃,经挤出切粒成长2~3mm,直径1.5~2mm小粒子;
[0040] (2)EVA/石墨膨胀剥离:将100g步骤(1)中所述EVA/石墨导电母粒、1g碳酸钙与200g水加入到5升高压釜中,启动搅拌器,转速600转/分,以每分钟3℃开始升温到80℃后再通入二氧化碳,使釜内压力达到50MPa,保压30分钟后开启高压釜排料口一端,将EVA/石墨导电母粒与水在一个大气压下放出,即可得到石墨被剥离,EVA被发泡的发泡后的EVA/石墨烯发泡粒子,另外,从高压釜放出EVA/石墨烯发泡粒子的同时继续维持搅拌器转速600转/分,并往高压釜中继续通入二氧化碳,始终维持釜内压力为50MPa,直到釜内体排空;
[0041] (3)将步骤(2)所得到的爆破后的EVA/石墨烯发泡粒子再经双螺杆挤出排气造粒,即可得导电EVA/石墨烯发泡粒子,此粒子体积电阻率为0.005Ω·cm,此原料导电母粒可以任意比例添加到其它各种塑料中制成导电制品其制品。
[0042] 实施例4
[0043] (1)LDPE/石墨导电母粒的制备:选LDPE 30g、膨胀石墨70g、二硬脂酰氧异丙氧基铝酸酯822偶联剂0.7g、0.1g吐温80、0.2g抗氧剂1010、半精炼石蜡0.5g在混合机中以900-1200转/分、常温下搅拌8分钟,后加入双螺杆挤出机中,该挤出机长径比为40:1,螺杆直径
65 mm,平行双螺杆挤出机转速100-400转/分,双螺杆挤出机从输送段到出料口的温度为
110-120℃,经挤出切粒成长2~3mm,直径1.5~2mm小粒子;
[0044] (2)LDPE /石墨膨胀剥离:将100g步骤(1)中所述LDPE /石墨导电母粒、1g碳酸钙与200g水加入到5升高压釜中,启动搅拌器,转速600转/分,以每分钟3℃开始升温到110℃后再通入氮气,使釜内压力达到30MPa,保压30分钟后开启高压釜排料口一端,将LDPE /石墨导电母粒与水在一个大气压下放出,即可得到石墨被剥离,LDPE被发泡的发泡后的LDPE /石墨烯发泡粒子,另外,从高压釜放出LDPE /石墨烯发泡粒子的同时继续维持搅拌器转速600转/分,并往高压釜中继续通入氮气,始终维持釜内压力为30MPa,直到釜内体排空;
[0045] (3)将步骤(2)所得到的爆破后的LDPE /石墨烯发泡粒子再经双螺杆挤出排气造粒,即可得导电LDPE /石墨烯发泡粒子,此粒子体积电阻率为0.08Ω·cm,此原料导电母粒可以任意比例添加到其它各种塑料中制成导电制品其制品。
[0046] 实施例5
[0047] (1)LDPE/石墨导电母粒的制备:选LDPE 20g、、膨胀石墨80g、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷偶联剂0.7g、十二烷基磺酸钠0.1g、0.2g抗氧剂330、半精炼石蜡0.8g在混合机中以900-1200转/分、常温下搅拌8分钟,后加入双螺杆挤出机中,该挤出机长径比为40:1,螺杆直径65 mm,平行双螺杆挤出机转速100-400转/分,双螺杆挤出机从输送段到出料口的温度为110-120℃,经挤出切粒成长2~3mm,直径1.5~2mm小粒子;
[0048] (2)LDPE /石墨膨胀剥离:将100g步骤(1)中所述LDPE /石墨导电母粒、1g高岭土与200g水加入到5升高压釜中,启动搅拌器,转速600转/分,以每分钟3℃开始升温到110℃后再通入二氧化碳,使釜内压力达到20MPa,保压30分钟后开启高压釜排料口一端,将LDPE /石墨导电母粒与水在一个大气压下放出,即可得到石墨被剥离,LDPE被发泡的发泡后的LDPE /石墨烯发泡粒子,另外,从高压釜放出LDPE /石墨烯发泡粒子的同时继续维持搅拌器转速600转/分,并往高压釜中继续通入二氧化碳,始终维持釜内压力为20MPa,直到釜内体排空;
[0049] (3)将步骤(2)所得到的爆破后的LDPE /石墨烯发泡粒子再经双螺杆挤出排气造粒,即可得导电LDPE /石墨烯发泡粒子,此粒子体积电阻率为0.15Ω·cm,此原料导电母粒可以任意比例添加到其它各种塑料中制成导电制品其制品。
[0050] 实施例6
[0051] (1)EVA/石墨导电母粒的制备:选EVA 20g、隐晶质石墨75g、NDZ-105钛酸酯偶联剂2g、十二烷基磺酸钠2g、0.2g抗氧剂1010、半精炼石蜡0.6g在混合机中以900-1200转/分、常温下搅拌8分钟,后加入双螺杆挤出机中,该挤出机长径比为40:1,螺杆直径65 mm,平行双螺杆挤出机转速100-400转/分,双螺杆挤出机从输送段到出料口的温度为110-120℃,经挤出切粒成长2~3mm,直径1.5~2mm小粒子;
[0052] (2)EVA /石墨膨胀剥离:将100g步骤(1)中所述EVA /石墨导电母粒、1g高岭土与200g水加入到5升高压釜中,启动搅拌器,转速600转/分,以每分钟3℃开始升温到80℃后再通入二氧化碳,使釜内压力达到3MPa,保压40分钟后开启高压釜排料口一端,将EVA /石墨导电母粒与水在一个大气压下放出,即可得到石墨被剥离,EVA被发泡的发泡后的EVA /石墨烯发泡粒子,另外,从高压釜放出EVA /石墨烯发泡粒子的同时继续维持搅拌器转速600转/分,并往高压釜中继续通入二氧化碳,始终维持釜内压力为20MPa,直到釜内体排空;
[0053] (3)将步骤(2)所得到的爆破后的EVA /石墨烯发泡粒子再经双螺杆挤出排气造粒,即可得导电EVA /石墨烯发泡粒子,此粒子体积电阻率为0.008Ω·cm,此原料导电母粒可以任意比例添加到其它各种塑料中制成导电制品其制品。
[0054] 实施例7
[0055] (1)EVA/石墨导电母粒的制备:选EVA 15g、鳞片石墨70g、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷偶联剂3g、十二烷基磺酸钠0.1g、0.4g抗氧剂168、半精炼石蜡0.5g在混合机中以900-1200转/分、常温下搅拌8分钟,后加入双螺杆挤出机中,该挤出机长径比为40:1,螺杆直径65 mm,平行双螺杆挤出机转速100-400转/分,双螺杆挤出机从输送段到出料口的温度为110-120℃,经挤出切粒成长2~3mm,直径1.5~2mm小粒子;
[0056] (2)EVA /石墨膨胀剥离:将100g步骤(1)中所述EVA /石墨导电母粒、1g高岭土与200g水加入到5升高压釜中,启动搅拌器,转速600转/分,以每分钟3℃开始升温到80℃后再通入二氧化碳,使釜内压力达到40MPa,保压30分钟后开启高压釜排料口一端,将EVA /石墨导电母粒与水在一个大气压下放出,即可得到石墨被剥离,EVA被发泡的发泡后的EVA /石墨烯发泡粒子,另外,从高压釜放出EVA /石墨烯发泡粒子的同时继续维持搅拌器转速600转/分,并往高压釜中继续通入二氧化碳,始终维持釜内压力为20MPa,直到釜内体排空;
[0057] (3)将步骤(2)所得到的爆破后的EVA /石墨烯发泡粒子再经双螺杆挤出排气造粒,即可得导电EVA /石墨烯发泡粒子,此粒子体积电阻率为0.19Ω·cm,此原料导电母粒可以任意比例添加到其它各种塑料中制成导电制品其制品。
[0058] 实施例8
[0059] (1)LDPE /石墨导电母粒的制备:选LDPE 20g、致密结晶状石墨80g、NDZ-105钛酸酯偶联剂偶联剂0.7g、十二烷基磺酸钠0.1g、0.4g抗氧剂1010、半精炼石蜡0.2g在混合机中以900-1200转/分、常温下搅拌8分钟,后加入双螺杆挤出机中,该挤出机长径比为40:1,螺杆直径65 mm,平行双螺杆挤出机转速100-400转/分,双螺杆挤出机从输送段到出料口的温度为110-120℃,经挤出切粒成长2~3mm,直径1.5~2mm小粒子;
[0060] (2)LDPE /石墨膨胀剥离:将100g步骤(1)中所述LDPE /石墨导电母粒、1g高岭土与200g水加入到5升高压釜中,启动搅拌器,转速600转/分,以每分钟3℃开始升温到110℃后再通入氮气,使釜内压力达到10MPa,保压30分钟后开启高压釜排料口一端,将LDPE /石墨导电母粒与水在一个大气压下放出,即可得到石墨被剥离,LDPE被发泡的发泡后的LDPE /石墨烯发泡粒子,另外,从高压釜放出LDPE /石墨烯发泡粒子的同时继续维持搅拌器转速600转/分,并往高压釜中继续通入氮气,始终维持釜内压力为20MPa,直到釜内体排空;
[0061] (3)将步骤(2)所得到的爆破后的LDPE /石墨烯发泡粒子再经双螺杆挤出排气造粒,即可得导电LDPE /石墨烯发泡粒子,此粒子体积电阻率为0.097Ω·cm,此原料导电母粒可以任意比例添加到其它各种塑料中制成导电制品其制品。
[0062] 实施例9
[0063] (1)LDPE /石墨导电母粒的制备:选LDPE 30g、鳞片石墨70g、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷偶联剂1.2g、十二烷基磺酸钠0.8g、0.3g抗氧剂1010、半精炼石蜡0.6g在混合机中以900-1200转/分、常温下搅拌8分钟,后加入双螺杆挤出机中,该挤出机长径比为40:1,螺杆直径65 mm,平行双螺杆挤出机转速100-400转/分,双螺杆挤出机从输送段到出料口的温度为110-120℃,经挤出切粒成长2~3mm,直径1.5~2mm小粒子;
[0064] (2)LDPE /石墨膨胀剥离:将100g步骤(1)中所述LDPE /石墨导电母粒、1g高岭土与200g水加入到5升高压釜中,启动搅拌器,转速600转/分,以每分钟3℃开始升温到110℃后再通入二氧化碳,使釜内压力达到50MPa,保压60分钟后开启高压釜排料口一端,将LDPE /石墨导电母粒与水在一个大气压下放出,即可得到石墨被剥离,LDPE被发泡的发泡后的LDPE /石墨烯发泡粒子,另外,从高压釜放出LDPE /石墨烯发泡粒子的同时继续维持搅拌器转速600转/分,并往高压釜中继续通入二氧化碳,始终维持釜内压力为20MPa,直到釜内体排空;
[0065] (3)将步骤(2)所得到的爆破后的LDPE /石墨烯发泡粒子再经双螺杆挤出排气造粒,即可得导电LDPE /石墨烯发泡粒子,此粒子体积电阻率为0.051Ω·cm,此原料导电母粒可以任意比例添加到其它各种塑料中制成导电制品其制品。