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高密度聚乙烯樹脂基納米復(fù)合材料及其制備方法與流程

文檔序號:11830971閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.高密度聚乙烯樹脂基納米復(fù)合材料,其特征在于,由填料和高密度聚乙烯接枝馬來酸酐樹脂按以下質(zhì)量份數(shù)熔融共混制得:填料0.25~1份,高密度聚乙烯接枝馬來酸酐樹脂99.75~99份;所述填料為石墨烯和碳納米管。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高密度聚乙烯樹脂基納米復(fù)合材料,其特征在于,所述石墨烯和納米管分別為氧化石墨烯和酸化碳納米管;氧化石墨烯和酸化碳納米管的質(zhì)量比為1:1。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高密度聚乙烯樹脂基納米復(fù)合材料,其特征在于,所述氧化石墨烯為經(jīng)乙二胺接枝得到的乙二胺接枝氧化石墨烯。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高密度聚乙烯樹脂基納米復(fù)合材料,其特征在于,所述氧化石墨烯通過以下方法制得:

(1)采用強氧化劑將天然石墨氧化得到氧化石墨;

(2)氧化石墨經(jīng)過超聲波分散后得到氧化石墨烯。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高密度聚乙烯樹脂基納米復(fù)合材料,其特征在于,所述氧化石墨的具體制備方法為:

在干燥的燒杯中加入強氧化劑,用冰水浴冷卻至不高于4℃;激烈攪拌并加入天然石墨粉和NaNO3的混合物,然后再緩慢加入KMnO4,并將反應(yīng)體系的溫度控制在不高于20℃;繼續(xù)攪拌反應(yīng)5min后將體系溫度升至35±3℃,恒溫攪拌30min;然后激烈攪拌并加入去離子水,并將反應(yīng)體系溫度控制在98℃,保持15min;加入去離子水進行高溫水解;最后加入H2O2中和未反應(yīng)的強氧化劑,趁熱抽濾,并用稀鹽酸和去離子水充分洗滌,在真空干燥箱中干燥,得到氧化石墨。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高密度聚乙烯樹脂基納米復(fù)合材料,其特征在于,所述乙二胺接枝氧化石墨烯的制備方法為:

(1)將氧化石墨烯粉末放于燒杯中,按照1mL溶劑對應(yīng)1mg氧化石墨烯的比列加入二甲基甲酰胺,輕微搖勻后放入超聲波清洗機里面超聲1h使氧化石墨烯均勻地分散在溶劑中;

(2)將燒杯轉(zhuǎn)入油浴鍋中,緩慢升溫,當溫度到達90℃時加入濃氨水調(diào)整體系的pH值;

(3)加入DCC及DMAP試劑,當溫度上升到95℃之后,加入乙二胺,繼續(xù)反應(yīng)6h;

(4)反應(yīng)結(jié)束后趁熱過濾,用無水乙醇洗滌5次,于80℃下干燥,再研磨過篩得到乙二胺接枝氧化石墨烯。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高密度聚乙烯樹脂基納米復(fù)合材料,其特征在于,所述酸化碳納米管由多壁碳納米管經(jīng)混酸酸化制得,制備步驟如下:

(1)將多壁碳納米管置于燒瓶中,加入濃硝酸,接著以濃硫酸:濃硝酸體積比為3:1的比例加入濃硫酸;

(2)將燒杯用超聲波處理40min,使多壁碳納米管均勻分散在酸溶液中;

(3)再將燒杯放入油浴鍋中,于60℃下酸化處理6h;

(4)過濾、洗滌后于80℃下干燥24h,得到酸化碳納米管。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高密度聚乙烯樹脂基納米復(fù)合材料的制備方法,其特征在于,包括如下步驟:

(1)將填料與高密度聚乙烯接枝馬來酸酐樹脂顆?;旌暇鶆蚝?,放入混煉機中;

(2)熔融共混溫度為160℃,共混時間為15min,轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為50r/min。

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