本發(fā)明涉及材料加工領(lǐng)域，具體涉及一種基于拉伸流變剝離石墨烯的方法及石墨烯的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：石墨烯是由一層碳原子組成的平面碳納米材料，是目前已知最薄的二維材料，其厚度僅為0.335nm，它由六方的晶格組成。石墨烯中的碳原子之間由σ鍵連接，賦予了石墨烯極其優(yōu)異的力學(xué)性質(zhì)和結(jié)構(gòu)剛性。而且，在石墨烯中，每個(gè)碳原子都有一個(gè)未成鍵的p電子，這些p電子可以在晶體中自由移動(dòng)，且運(yùn)動(dòng)速度高達(dá)光速的1/300，賦予了石墨烯良好的導(dǎo)電性。在光學(xué)方面，石墨烯幾乎是完全透明的，只吸收2.3%的光。石墨烯具有奇特的力學(xué)、光學(xué)和電學(xué)性質(zhì)，石墨烯擁有十分廣闊的發(fā)展前景。石墨烯的制備方法主要包括化學(xué)氣相沉積法、氧化插層再還原法、液相剝離法、機(jī)械剝離法。其中化學(xué)氣相沉積法可以獲得高質(zhì)量的石墨烯，然而產(chǎn)率低，對襯底要求高，轉(zhuǎn)移存在極大的困難；氧化插層再還原法可以實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)石墨烯，但是由于氧化過程中石墨烯的結(jié)構(gòu)遭到破壞，難以得到高質(zhì)量的石墨烯產(chǎn)品；液相剝離法是在合適的溶劑中，利用超聲能量對石墨片層進(jìn)行解離，然而，溶劑剝離法制備石墨烯存在難以去除殘留溶劑的問題，而且溶劑剝離產(chǎn)率一般很低。相比之下，機(jī)械物理剝離法是一種能以低成本制備出高質(zhì)量石墨烯的簡單易行的方法。機(jī)械物理剝離法制備石墨烯方法簡單，制備過程環(huán)保無污染，生產(chǎn)成本較為低廉，在工業(yè)生產(chǎn)中備受青睞。為了使石墨層間發(fā)生剝離，機(jī)械物理剝離法常用的剝離手段有常規(guī)球磨、攪拌球磨、研磨等。中國發(fā)明專利申請?zhí)?01410286173.4公開了一種石墨烯的制備方法，將氧化石墨用機(jī)械剪切或球磨的方式破碎成小碎片，通過氣流碰撞研磨剝離得到石墨烯。該發(fā)明基于小碎片氧化石墨在低氫濃度下和低溫的還原和剝離，提供了一種安全、低成本氫還原制備石墨烯的方法。然而這種強(qiáng)力的碰撞損傷了石墨烯的層結(jié)構(gòu)，且得到的石墨烯尺寸面積小。中國發(fā)明專利申請?zhí)?01280019582.7公開了一種制備石墨烯的方法，通過研磨、球磨、氣流磨等借助離子液體研磨4個(gè)小時(shí)獲得石墨烯。借助離子液促進(jìn)了石墨的剝離，但采用長時(shí)間的研磨獲得的石墨烯晶體尺寸小，而且借助離子液會(huì)使石墨烯層晶格受到影響。常規(guī)球磨、攪拌球磨、研磨等方法中由于研磨對石墨局部施加壓力，對剝離的石墨產(chǎn)生巨大的沖擊力，這種沖擊力會(huì)使石墨烯層產(chǎn)生結(jié)構(gòu)缺陷，極易造成石墨烯層結(jié)構(gòu)晶格缺陷，降低剝離后石墨烯的尺寸，使得制得的石墨烯產(chǎn)品晶體尺寸小，難以獲得大尺寸高質(zhì)量石墨烯；另外，研磨介質(zhì)的強(qiáng)大壓力會(huì)導(dǎo)致擠壓沖擊會(huì)造成石墨烯的再重疊，反而會(huì)導(dǎo)致剝離效果降低，造成研磨時(shí)間長、成本非常高昂，難以進(jìn)行大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。拉伸機(jī)是一種具有混煉時(shí)間短，生產(chǎn)效率高，操作容易，減少配合劑的損失，改善勞動(dòng)條件等優(yōu)點(diǎn)的生產(chǎn)設(shè)備，廣泛地應(yīng)用于新材料的研發(fā)生產(chǎn)中，不同于常規(guī)球磨、攪拌球磨、研磨等方法，利用拉伸機(jī)也可用于制備石墨烯。目前，中國專利公開號(hào)105948028A公開了一種拉伸機(jī)剝離制備石墨烯前驅(qū)體的方法及石墨烯前驅(qū)體，通過將石墨在過量插層劑的水分散液中長時(shí)間浸潤處理后，利用糖類物質(zhì)為粘接剝離載體，通過拉伸機(jī)的剪切和拉伸粘性糖類物質(zhì)，使石墨在糖類物質(zhì)的粘接作用下，間接被粘性的糖類物質(zhì)拉伸、剪切剝離得到石墨烯前驅(qū)體。但方案中的拉伸設(shè)備結(jié)構(gòu)沒有特殊性，主要利用糖類物質(zhì)為粘接剝離載體，剝離獲得的石墨烯尺寸均一性以及剝離效率受限。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：針對現(xiàn)有技術(shù)中用拉伸機(jī)石墨烯尺寸均一性以及剝離效率受限的技術(shù)缺陷，本發(fā)明提出一種基于拉伸流變剝離石墨烯的方法及石墨烯的應(yīng)用，通過將石墨和粘性物質(zhì)一起加入自行設(shè)計(jì)一種拉伸剝離制備石墨烯的拉伸機(jī)構(gòu)中，采用腔體內(nèi)的凸輪轉(zhuǎn)子在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)使機(jī)筒內(nèi)的腔室體積往復(fù)縮小增大，在腔室內(nèi)將石墨和粘性物質(zhì)被凸輪和簧片的往復(fù)壓縮、拉伸，石墨混合物在粘性添加劑的粘接作用下，間接被粘性的添加劑拉伸、剪切剝離得到石墨烯前驅(qū)體，有效避免了過大剪切力對石墨烯造成的晶格損壞。特殊結(jié)構(gòu)的拉伸凸輪轉(zhuǎn)子，提高了利用拉伸機(jī)制備石墨烯質(zhì)量以及提高石墨烯剝離效率。為解決上述問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一方面提供一種基于拉伸流變剝離石墨烯的方法，其特征在于，包括如下步驟：（1）將石墨原料、塑性物和溶劑按照質(zhì)量比為1:5-10:2-5混合攪拌均勻，配制成粘稠膏狀石墨混合物；（2）將所述膏狀石墨混合物投入拉伸機(jī)構(gòu)，接通動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，控制工作溫度為50-80℃，設(shè)置轉(zhuǎn)速為500-1000r/min，在連續(xù)通過所述中心軸過程中，在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中所述凸輪轉(zhuǎn)子的偏心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，周期性的壓縮和拉伸腔體空間，所述膏狀石墨混合物不斷被壓縮和拉伸，在拉伸過程中石墨被剝離成石墨烯，通過收集機(jī)構(gòu)收集石墨烯。其中，所述石墨原料為鱗片石墨、膨脹石墨、高取向石墨、熱裂解石墨、氧化石墨中的至少一種，所述石墨原料粒徑小于等于1毫米；所述塑性物為具有膠粘性的EVA熱熔膠、PA熱熔膠、PES聚酯熱熔膠、PE聚乙烯熱熔膠、水溶性葡萄糖、果糖、半乳糖、山梨糖、塔格糖、肌醇、甘露糖中的至少一種，所述溶劑為甲醇、乙醇、異丙醇、正丙醇、去離子水中的至少一種。優(yōu)選的，所述石墨原料為鱗片石墨、膨脹石墨、高取向石墨、熱裂解石墨、氧化石墨中的至少一種，所述石墨原料粒徑小于等于10毫米；所述塑性物為具有膠粘性的EVA熱熔膠、PA熱熔膠、PE熱熔膠、葡萄糖、果糖、半乳糖、山梨糖、塔格糖、肌醇、甘露糖中的至少一種。所述溶劑為甲醇、乙醇、異丙醇、正丙醇、去離子水中的至少一種。優(yōu)選的，所述拉伸機(jī)構(gòu)包括：機(jī)筒，內(nèi)部設(shè)置一控溫裝置；加料機(jī)構(gòu)，設(shè)置在所述機(jī)筒上，由至少一個(gè)喂料口組成；拉伸流變機(jī)構(gòu)，與所述加料機(jī)構(gòu)相連通，包括橫截面為與機(jī)筒不共軸的凸輪轉(zhuǎn)子、可伸縮變形的彈簧簧片；動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括一驅(qū)動(dòng)電機(jī)，與所述拉伸流變機(jī)構(gòu)連接導(dǎo)通中心軸，用于驅(qū)動(dòng)所述中心軸；收集機(jī)構(gòu)，設(shè)置在所述機(jī)筒上，由至少一個(gè)出料口組成，用于收集石墨烯前驅(qū)體；其中，將石墨原料、塑性物與溶劑混合而成的膏狀石墨混合物加入所述加料機(jī)構(gòu)后進(jìn)入所述拉伸機(jī)構(gòu)，在連續(xù)通過所述中心軸過程中，被所述凸輪轉(zhuǎn)子在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)使機(jī)筒內(nèi)的腔室體積往復(fù)縮小增大，由于膏狀物具有粘性，將在腔室內(nèi)被凸輪和簧片的往復(fù)壓縮、拉伸，使石墨在拉伸過程中被剝離成石墨烯，避免了擠壓剪切對石墨烯造成的損傷，產(chǎn)生壓縮力和拉伸力，使所述膏狀石墨混合物不斷被壓縮和拉伸，在拉伸過程中石墨被剝離成石墨烯。優(yōu)選的，所述拉伸機(jī)構(gòu)的機(jī)筒直徑為800-1100mm。優(yōu)選的，在所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)下，其中所述凸輪轉(zhuǎn)子順時(shí)針或者逆時(shí)針方向偏心旋轉(zhuǎn)，在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)機(jī)筒內(nèi)的腔室體積周期性的縮小增大，所述膏狀物在腔室內(nèi)被凸輪和簧片的周期性地壓縮、拉伸，使石墨在拉伸過程中被剝離成石墨烯，避免了擠壓剪切對石墨烯造成的損傷，產(chǎn)生壓縮力和拉伸力，使所述膏狀石墨混合物不斷被壓縮和拉伸，在拉伸過程中石墨被剝離成石墨烯。優(yōu)選的，所述凸輪轉(zhuǎn)子沿著中心軸做偏心的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。優(yōu)選的，所述凸輪轉(zhuǎn)子表面覆蓋耐磨陶瓷層或耐磨塑料層。優(yōu)選的，所述收集機(jī)構(gòu)內(nèi)部設(shè)置加熱機(jī)構(gòu)，直接繼續(xù)加熱膏狀物，塑形處理。另一方面本發(fā)明提供一種石墨烯橡膠制品，其特征在于，包含：塑性橡膠，上述方法制備的石墨烯，石墨烯占重量比為0.005~0.02wt%，均勻分布于所述塑性橡膠中，后固化得到石墨烯橡膠制品?，F(xiàn)有方案中的拉伸設(shè)備結(jié)構(gòu)沒有特殊性，主要利用糖類物質(zhì)為粘接剝離載體，剝離獲得的石墨烯尺寸均一性以及剝離效率受限。鑒于此，本發(fā)明提出一種基于拉伸流變剝離石墨烯的方法及石墨烯的應(yīng)用，通過將石墨和粘性物質(zhì)一起加入自行設(shè)計(jì)的拉伸機(jī)構(gòu)中，采用腔體內(nèi)的凸輪轉(zhuǎn)子在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)使機(jī)筒內(nèi)的腔室體積往復(fù)縮小增大，在腔室內(nèi)將石墨和粘性物質(zhì)被凸輪和簧片的往復(fù)壓縮、拉伸，石墨混合物在粘性添加劑的粘接作用下，間接被粘性的添加劑拉伸、剪切剝離得到石墨烯前驅(qū)體，有效避免了過大剪切力對石墨烯造成的晶格損壞。特殊結(jié)構(gòu)的拉伸凸輪轉(zhuǎn)子，提高了利用拉伸機(jī)制備石墨烯質(zhì)量以及提高石墨烯剝離效率。本發(fā)明公開的方案制備工藝簡單，原料來源廣泛，無污染，成本低，制備出的前驅(qū)體性質(zhì)穩(wěn)定，易儲(chǔ)存輸運(yùn)，易于實(shí)現(xiàn)規(guī)?；I(yè)生產(chǎn)。將本發(fā)明所制備石墨烯性能與普通拉伸設(shè)備制備石墨烯相比，在石墨烯質(zhì)量、產(chǎn)量等方面具有的優(yōu)勢如表1所示。表1：項(xiàng)目指標(biāo)90%石墨烯片徑向大小15-17μm90%石墨烯厚度0.9-1.6nm剝離效率74.8%一種基于拉伸流變剝離石墨烯的方法及石墨烯的應(yīng)用，與現(xiàn)有技術(shù)相比，其突出的特點(diǎn)和優(yōu)異的效果在于：1、本發(fā)明提供的一種基于拉伸流變剝離石墨烯的方法及石墨烯的應(yīng)用，通過自行設(shè)計(jì)一種拉伸剝離制備石墨烯的拉伸機(jī)構(gòu)中，采用腔體內(nèi)的凸輪轉(zhuǎn)子在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)使機(jī)筒內(nèi)的腔室體積往復(fù)縮小增大，在腔室內(nèi)將石墨和粘性物質(zhì)被凸輪和簧片的往復(fù)壓縮、拉伸，石墨混合物在粘性添加劑的粘接作用下，間接被粘性的添加劑拉伸、剪切剝離得到石墨烯前驅(qū)體，有效避免了過大剪切力對石墨烯造成的晶格損壞。2、本方案以純物理的方式進(jìn)行制備，避免的化學(xué)反應(yīng)對石墨烯結(jié)構(gòu)的破壞，獲得的產(chǎn)品質(zhì)量較高，對環(huán)境造成污染少。3、本發(fā)明公開的方案制備工藝簡單，原料來源廣泛，成本低，制備出的前驅(qū)體性質(zhì)穩(wěn)定，易儲(chǔ)存輸運(yùn)，易于實(shí)現(xiàn)規(guī)?；I(yè)生產(chǎn)。附圖說明為進(jìn)一步明確一種拉伸剝離制備石墨烯的拉伸機(jī)，通過附圖進(jìn)行說明。附圖1：本發(fā)明實(shí)施例中一種拉伸剝離制備石墨烯的拉伸機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2：本發(fā)明實(shí)施例中轉(zhuǎn)子的截面的示意圖。具體實(shí)施方式以下通過具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明的范圍僅限于以下的實(shí)例。在不脫離本發(fā)明上述方法思想的情況下,根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)知識(shí)和慣用手段做出的各種替換或變更,均應(yīng)包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。實(shí)施例1（1）將石墨原料粒徑為0.5毫米的鱗片石墨、葡萄糖和水按照質(zhì)量比為1:5:2混合攪拌均勻，配制成粘稠膏狀石墨混合物；（2）將所述膏狀石墨混合物投入拉伸機(jī)喂料口，加入所述加料機(jī)構(gòu)后進(jìn)入所述拉伸機(jī)構(gòu)，接通動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，控制工作溫度為50℃，設(shè)置轉(zhuǎn)速為500r/min，在連續(xù)通過所述中心軸過程中，在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中所述凸輪轉(zhuǎn)子的偏心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，周期性的壓縮和拉伸腔體空間，所述膏狀石墨混合物不斷被壓縮和拉伸，在拉伸過程中石墨被剝離成石墨烯，通過收集機(jī)構(gòu)收集石墨烯。如圖1所示和圖2所示，所述拉伸機(jī)包括機(jī)筒10，機(jī)筒10內(nèi)部設(shè)置一控溫裝置11，控溫裝置11安裝在機(jī)筒10內(nèi)壁上，控溫裝置11包括一熱電偶實(shí)時(shí)測量溫度并反饋，以控制物料加工溫度維持在一定區(qū)間。機(jī)筒10的直徑為800mm。加料機(jī)構(gòu)20，設(shè)置在機(jī)筒10上，由至少一個(gè)喂料口21組成；拉伸機(jī)構(gòu)30，與加料機(jī)構(gòu)20相連通，包括橫截面為偏心的凸輪轉(zhuǎn)子作為中心軸31，凸輪轉(zhuǎn)子覆蓋耐磨陶瓷層；動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)40，包括一驅(qū)動(dòng)電機(jī)，與拉伸機(jī)構(gòu)30連接導(dǎo)通，用于驅(qū)動(dòng)中心軸31。收集機(jī)構(gòu)50，內(nèi)部設(shè)置恒溫加熱裝置，控制加熱裝置的溫度為250℃，用于收集石墨烯。在驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)下，所述凸輪轉(zhuǎn)子繞中心軸做圓周運(yùn)動(dòng)，所述轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)一周，容腔體積呈周期性變化，在兩片簧片32、33的往復(fù)運(yùn)動(dòng)下，所述膏狀石墨混合物不斷被壓縮和拉伸，在拉伸過程中石墨被剝離成石墨烯?？梢詫⑹占氖┘尤胨苄韵鹉z中，占重量比為0.005wt%，攪拌均勻后固化得到石墨烯橡膠制品。對實(shí)施例中制備獲得的石墨烯進(jìn)行性能測試后，獲得數(shù)據(jù)如表2所示。實(shí)施例2（1）將石墨原料粒徑為0.3毫米的膨脹石墨、EVA熱熔膠和甲醇按照質(zhì)量比為1:6:3混合攪拌均勻，配制成粘稠膏狀石墨混合物；（2）將所述膏狀石墨混合物投入拉伸機(jī)喂料口，加入所述加料機(jī)構(gòu)后進(jìn)入所述拉伸機(jī)構(gòu)，接通動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，控制工作溫度為60℃，設(shè)置轉(zhuǎn)速為700r/min，在連續(xù)通過所述中心軸過程中，在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中所述凸輪轉(zhuǎn)子的偏心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，周期性的壓縮和拉伸腔體空間，所述膏狀石墨混合物不斷被壓縮和拉伸，在拉伸過程中石墨被剝離成石墨烯，通過收集機(jī)構(gòu)收集石墨烯。如圖1所示和圖2所示，所述拉伸機(jī)包括機(jī)筒10，機(jī)筒10內(nèi)部設(shè)置一控溫裝置11，控溫裝置11安裝在機(jī)筒10內(nèi)壁上，控溫裝置11包括一熱電偶實(shí)時(shí)測量溫度并反饋，以控制物料加工溫度維持在一定區(qū)間。機(jī)筒10的直徑為900mm。加料機(jī)構(gòu)20，設(shè)置在機(jī)筒10上，由至少一個(gè)喂料口21組成；拉伸機(jī)構(gòu)30，與加料機(jī)構(gòu)20相連通，包括橫截面為偏心的凸輪轉(zhuǎn)子作為中心軸31，凸輪轉(zhuǎn)子覆蓋耐磨陶瓷層；動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)40，包括一驅(qū)動(dòng)電機(jī)，與拉伸機(jī)構(gòu)30連接導(dǎo)通，用于驅(qū)動(dòng)中心軸31。收集機(jī)構(gòu)50，內(nèi)部設(shè)置恒溫加熱裝置，控制加熱裝置的溫度為250℃，用于收集石墨烯。在驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)下，所述凸輪轉(zhuǎn)子繞中心軸做圓周運(yùn)動(dòng)，所述轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)一周，容腔體積呈周期性變化，在兩片簧片32、33的往復(fù)運(yùn)動(dòng)下，所述膏狀石墨混合物不斷被壓縮和拉伸，在拉伸過程中石墨被剝離成石墨烯?？梢詫⑹占氖┘尤胨苄韵鹉z中，占重量比為0.008wt.%，攪拌均勻后固化得到石墨烯橡膠制品。對實(shí)施例中制備獲得的石墨烯進(jìn)行性能測試后，獲得數(shù)據(jù)如表2所示。實(shí)施例3（1）將石墨原料粒徑為0.2毫米的高取向石墨、PA熱熔膠和正丙醇按照質(zhì)量比為1:7:2混合攪拌均勻，配制成粘稠膏狀石墨混合物；（2）將所述膏狀石墨混合物投入拉伸機(jī)喂料口，加入所述加料機(jī)構(gòu)后進(jìn)入所述拉伸機(jī)構(gòu)，接通動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，控制工作溫度為60℃，設(shè)置轉(zhuǎn)速為800r/min，凸輪轉(zhuǎn)子進(jìn)行同向轉(zhuǎn)動(dòng)，在連續(xù)通過所述中心軸過程中，在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中所述兩個(gè)凸輪轉(zhuǎn)子產(chǎn)生壓縮力和拉伸力，所述膏狀石墨混合物不斷被壓縮和拉伸，在拉伸過程中石墨被剝離成石墨烯，通過收集機(jī)構(gòu)收集石墨烯。如圖1所示和圖2所示，所述拉伸機(jī)包括機(jī)筒10，機(jī)筒10內(nèi)部設(shè)置一控溫裝置11，控溫裝置11安裝在機(jī)筒10內(nèi)壁上，控溫裝置11包括一熱電偶實(shí)時(shí)測量溫度并反饋，以控制物料加工溫度維持在一定區(qū)間。機(jī)筒10的直徑為900mm。加料機(jī)構(gòu)20，設(shè)置在機(jī)筒10上，由至少一個(gè)喂料口21組成；拉伸機(jī)構(gòu)30，與加料機(jī)構(gòu)20相連通，包括橫截面為偏心的凸輪轉(zhuǎn)子作為中心軸31，凸輪轉(zhuǎn)子覆蓋耐磨陶瓷層；動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)40，包括一驅(qū)動(dòng)電機(jī)，與拉伸機(jī)構(gòu)30連接導(dǎo)通，用于驅(qū)動(dòng)中心軸31。收集機(jī)構(gòu)50，內(nèi)部設(shè)置恒溫加熱裝置，控制加熱裝置的溫度為250℃，用于收集石墨烯。在驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)下，所述凸輪轉(zhuǎn)子繞中心軸做圓周運(yùn)動(dòng)，所述轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)一周，容腔體積呈周期性變化，在兩片簧片32、33的往復(fù)運(yùn)動(dòng)下，所述膏狀石墨混合物不斷被壓縮和拉伸，在拉伸過程中石墨被剝離成石墨烯。可以將收集的石墨烯加入塑性橡膠中，占重量比為0.01wt.%，攪拌均勻后固化得到石墨烯橡膠制品。對實(shí)施例中制備獲得的石墨烯進(jìn)行性能測試后，獲得數(shù)據(jù)如表2所示。實(shí)施例4（1）將石墨原料粒徑為0.3毫米的鱗片石墨、半乳糖和水按照質(zhì)量比為1:9:4混合攪拌均勻，配制成粘稠膏狀石墨混合物；（2）將所述膏狀石墨混合物投入拉伸機(jī)喂料口，加入所述加料機(jī)構(gòu)后進(jìn)入所述拉伸機(jī)構(gòu)，接通動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，控制工作溫度為70℃，設(shè)置轉(zhuǎn)速為900r/min，凸輪轉(zhuǎn)子進(jìn)行同向轉(zhuǎn)動(dòng)，在連續(xù)通過所述中心軸過程中，在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中所述兩個(gè)凸輪轉(zhuǎn)子產(chǎn)生壓縮力和拉伸力，所述膏狀石墨混合物不斷被壓縮和拉伸，在拉伸過程中石墨被剝離成石墨烯，通過收集機(jī)構(gòu)收集石墨烯。如圖1所示和圖2所示，所述拉伸機(jī)包括機(jī)筒10，機(jī)筒10內(nèi)部設(shè)置一控溫裝置11，控溫裝置11安裝在機(jī)筒10內(nèi)壁上，控溫裝置11包括一熱電偶實(shí)時(shí)測量溫度并反饋，以控制物料加工溫度維持在一定區(qū)間。機(jī)筒10的直徑為1000mm。加料機(jī)構(gòu)20，設(shè)置在機(jī)筒10上，由至少一個(gè)喂料口21組成；拉伸機(jī)構(gòu)30，與加料機(jī)構(gòu)20相連通，包括橫截面為偏心的凸輪轉(zhuǎn)子作為中心軸31，凸輪轉(zhuǎn)子覆蓋耐磨陶瓷層；動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)40，包括一驅(qū)動(dòng)電機(jī)，與拉伸機(jī)構(gòu)30連接導(dǎo)通，用于驅(qū)動(dòng)中心軸31。收集機(jī)構(gòu)50，內(nèi)部設(shè)置恒溫加熱裝置，控制加熱裝置的溫度為250℃，用于收集石墨烯。在驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)下，所述凸輪轉(zhuǎn)子繞中心軸做圓周運(yùn)動(dòng)，所述轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)一周，容腔體積呈周期性變化，在兩片簧片32、33的往復(fù)運(yùn)動(dòng)下，所述膏狀石墨混合物不斷被壓縮和拉伸，在拉伸過程中石墨被剝離成石墨烯?？梢詫⑹占氖┘尤胨苄韵鹉z中，占重量比為0.015wt%，攪拌均勻后固化得到石墨烯橡膠制品。對實(shí)施例中制備獲得的石墨烯進(jìn)行性能測試后，獲得數(shù)據(jù)如表2所示。實(shí)施例5（1）將石墨原料粒徑為0.3毫米的熱裂解石墨、甘露糖和水按照質(zhì)量比為1:10:5混合攪拌均勻，配制成粘稠膏狀石墨混合物；（2）將所述膏狀石墨混合物投入拉伸機(jī)喂料口，加入所述加料機(jī)構(gòu)后進(jìn)入所述拉伸機(jī)構(gòu)，接通動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，控制工作溫度為80℃，設(shè)置轉(zhuǎn)速為1000r/min，凸輪轉(zhuǎn)子進(jìn)行同向轉(zhuǎn)動(dòng)，在連續(xù)通過所述中心軸過程中，在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中所述兩個(gè)凸輪轉(zhuǎn)子產(chǎn)生壓縮力和拉伸力，所述膏狀石墨混合物不斷被壓縮和拉伸，在拉伸過程中石墨被剝離成石墨烯，通過收集機(jī)構(gòu)收集石墨烯。如圖1所示和圖2所示，所述拉伸機(jī)包括機(jī)筒10，機(jī)筒10內(nèi)部設(shè)置一控溫裝置11，控溫裝置11安裝在機(jī)筒10內(nèi)壁上，控溫裝置11包括一熱電偶實(shí)時(shí)測量溫度并反饋，以控制物料加工溫度維持在一定區(qū)間。機(jī)筒10的直徑為1100mm。加料機(jī)構(gòu)20，設(shè)置在機(jī)筒10上，由至少一個(gè)喂料口21組成；拉伸機(jī)構(gòu)30，與加料機(jī)構(gòu)20相連通，包括橫截面為偏心的凸輪轉(zhuǎn)子作為中心軸31，凸輪轉(zhuǎn)子覆蓋耐磨陶瓷層；動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)40，包括一驅(qū)動(dòng)電機(jī)，與拉伸機(jī)構(gòu)30連接導(dǎo)通，用于驅(qū)動(dòng)中心軸31。收集機(jī)構(gòu)50，內(nèi)部設(shè)置恒溫加熱裝置，控制加熱裝置的溫度為250℃，用于收集石墨烯。在驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)下，所述凸輪轉(zhuǎn)子繞中心軸做圓周運(yùn)動(dòng)，所述轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)一周，容腔體積呈周期性變化，在兩片簧片32、33的往復(fù)運(yùn)動(dòng)下，所述膏狀石墨混合物不斷被壓縮和拉伸，在拉伸過程中石墨被剝離成石墨烯。可以將收集的石墨烯加入塑性橡膠中，占重量比為0.02wt%，攪拌均勻后固化得到石墨烯橡膠制品。對實(shí)施例中制備獲得的石墨烯進(jìn)行性能測試后，獲得數(shù)據(jù)如表2所示。表2性能指標(biāo)90%石墨烯片徑向大小90%石墨烯厚度剝離效率實(shí)施例一15-16μm0.8-2nm64.5%實(shí)施例二16-17μm1.5-2nm68.4%實(shí)施例三15-17μm0.9-1.6nm74.8%實(shí)施例四16-170μm2.1-3.7nm67.1%實(shí)施例五15-17μm2.9-4.0nm62.1%當(dāng)前第1頁1 2 3