一種氧化石墨烯發(fā)泡材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種發(fā)泡材料，尤其涉及一種氧化石墨烯發(fā)泡材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]軟質(zhì)發(fā)泡材料是以塑料(PE、EVA等)、橡膠(SBR、CR等)等原材料，加以催化劑、泡沫穩(wěn)定劑、發(fā)泡劑等輔料，通過(guò)物理發(fā)泡或交聯(lián)發(fā)泡，使塑料和橡膠中出現(xiàn)大量細(xì)微泡沫，體積增加，密度減少，軟質(zhì)發(fā)泡材料質(zhì)量輕、柔軟度好，具備緩沖、吸音、吸震、保溫、過(guò)濾等功能，廣泛應(yīng)用于電子、家電、汽車(chē)、體育休閑等行業(yè)；結(jié)構(gòu)泡沫材料是以塑料(PVC、PET等)等為基礎(chǔ)，通過(guò)貫穿的芳香酰胺聚合網(wǎng)絡(luò)修正的發(fā)泡材料，與軟質(zhì)發(fā)泡材料一樣密度很低、但具有很高的強(qiáng)度，適用于要求材料輕、強(qiáng)度高的高端領(lǐng)域，主要應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電、軌道交通、游艇、航空航天、建筑節(jié)能等行業(yè)。
[0003]高分子材料等新材料領(lǐng)域一直是國(guó)家重點(diǎn)支持的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，尤其是在2010年發(fā)布的《國(guó)務(wù)院關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》中，更是將“新材料”行業(yè)列入戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，并出臺(tái)了多項(xiàng)技術(shù)研發(fā)、財(cái)政等方面的鼓勵(lì)政策。另外，近年來(lái)我國(guó)在高分子發(fā)泡材料生產(chǎn)工藝上實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)創(chuàng)新，產(chǎn)品性能逐漸提升，應(yīng)用領(lǐng)域也日益拓寬，這些都將進(jìn)一步助推高分子發(fā)泡材料行業(yè)實(shí)現(xiàn)更快的發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)不足，提供了一種氧化石墨烯發(fā)泡材料及其制備方法。
[0005]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種氧化石墨烯發(fā)泡材料，它是由下述重量份的原料組成的:
[0007]氧化石墨烯17-20、超細(xì)聚甲基丙烯酸甲酯粉130-150、葡萄糖0.1-0.3、聚甘油脂肪酸酯2-3、肉豆蔻醇1-2、硅烷偶聯(lián)劑KH560 0.7_1、氟硅酸鈉0.7_1、對(duì)硝基酚磷酸鈉1_2、檸檬酸三丁酯6-10、發(fā)泡分散液10-13、竹炭粉2-4、異辛酸錳1-2、sp-80 0.4-10
[0008]所述的一種氧化石墨烯發(fā)泡材料，所述的發(fā)泡分散液是由下述重量份的原料組成的:
[0009]偶氮二甲酰胺3-4、茶阜素0.1-0.15、飽和十八碳酰胺0.1-0.2、無(wú)水乙醇30-36。
[0010]所述的一種氧化石墨烯發(fā)泡材料，所述的發(fā)泡分散液的制備方法包括以下步驟:
[0011]將飽和十八碳酰胺加入到上述無(wú)水乙醇中，在70-80°C下保溫?cái)嚢?0-15分鐘，加入茶皂素、偶氮二甲酰胺，攪拌至常溫，即得。
[0012]所述的氧化石墨烯發(fā)泡材料的制備方法，包括以下步驟:
[0013](1)將sp-80加入到200-250倍重量、0.5-lmol/l的硫酸溶液中，攪拌均勻，加入上述氧化石墨烯，磁力攪拌6-10分鐘，得石墨烯分散液；
[0014](2)將上述葡萄糖、氟硅酸鈉混合，加入到石墨烯分散液中，攪拌均勻，置于70-76°C的恒溫干燥箱中保溫5-6小時(shí)，出料冷卻，隔絕空氣，以3-5°C /min的速率升高溫度至870-900°C，保溫炭化60-70分鐘，冷卻至常溫，磨成細(xì)粉，過(guò)60-100目篩；
[0015](3)將上述聚甘油脂肪酸酯加入到5-7倍重量去離子水中，攪拌均勻，加入檸檬酸三丁酯、上述步驟(2)得到的過(guò)篩料，混合置于86-90°C的水浴中，保溫?cái)嚢?0-30分鐘，出料冷卻至50-55°C，加入硅烷偶聯(lián)劑KH560，700-1000轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?0-17分鐘，得硅烷改性物料；
[0016](4)將上述硅烷改性物料與除了發(fā)泡分散液以外的各原料混合，通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，得到可發(fā)性粒子；
[0017](5)將上述可發(fā)性粒子與剩余的原料混合，送入模具中，采用平板硫化機(jī)進(jìn)行熱模發(fā)泡，發(fā)泡溫度為115-130°C，發(fā)泡時(shí)間為50-70分鐘，停放冷卻后即得。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
[0019]本發(fā)明采用發(fā)泡分散液進(jìn)行發(fā)泡，一改傳統(tǒng)采用固體劑發(fā)泡的方式，不僅有效的解決了發(fā)泡劑容易團(tuán)聚的問(wèn)題，提高了在樹(shù)脂基材中的分散性，極大的降低了發(fā)泡劑在樹(shù)脂中殘留或者產(chǎn)生副產(chǎn)品的機(jī)會(huì)，保持了樹(shù)脂制品的老化性，還可以有效的避免因此而導(dǎo)致的模具排氣孔堵塞，提高了成品材料的性能。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述:
[0021]實(shí)施例1:
[0022]一種氧化石墨烯發(fā)泡材料，它是由下述重量份的原料組成的:
[0023]氧化石墨烯18、超細(xì)聚甲基丙烯酸甲酯粉140、葡萄糖0.3、聚甘油脂肪酸酯3、肉豆蔻醇2、硅烷偶聯(lián)劑KH560 1、氟硅酸鈉0.8、對(duì)硝基酚磷酸鈉2、檸檬酸三丁酯6、發(fā)泡分散液13、竹炭粉2.2、異辛酸錳1、sp-80 0.6。
[0024]所述的一種氧化石墨烯發(fā)泡材料，所述的發(fā)泡分散液是由下述重量份的原料組成的:
[0025]偶氮二甲酰胺3.5、茶皂素0.15、飽和十八碳酰胺0.15、無(wú)水乙醇32。
[0026]所述的一種氧化石墨烯發(fā)泡材料，所述的發(fā)泡分散液的制備方法包括以下步驟:
[0027]將飽和十八碳酰胺加入到上述無(wú)水乙醇中，在80°C下保溫?cái)嚢?2分鐘，加入茶皂素、偶氮二甲酰胺，攪拌至常溫，即得。
[0028]所述的氧化石墨烯發(fā)泡材料的制備方法，包括以下步驟:
[0029](1)將sp-80加入到250倍重量、lmol/1的硫酸溶液中，攪拌均勻，加入上述氧化石墨烯，磁力攪拌8分鐘，得石墨烯分散液；
[0030](2)將上述葡萄糖、氟硅酸鈉混合，加入到石墨烯分散液中，攪拌均勻，置于76°C的恒溫干燥箱中保溫6小時(shí)，出料冷卻，隔絕空氣，以5°C /min的速率升高溫度至900°C，保溫炭化70分鐘，冷卻至常溫，磨成細(xì)粉，過(guò)70目篩；
[0031](3)將上述聚甘油脂肪酸酯加入到7倍重量去離子水中，攪拌均勻，加入檸檬酸三丁酯、上述步驟(2)得到的過(guò)篩料，混合置于90°C的水浴中，保溫?cái)嚢?2分鐘，出料冷卻至55°C，加入硅烷偶聯(lián)劑KH560，1000轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?5分鐘，得硅烷改性物料；
[0032](4)將上述硅烷改性物料與除了發(fā)泡分散液以外的各原料混合，通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，得到可發(fā)性粒子；
[0033](5)將上述可發(fā)性粒子與剩余的原料混合，送入模具中，采用平板硫化機(jī)進(jìn)行熱模發(fā)泡，發(fā)泡溫度為115°C，發(fā)泡時(shí)間為60分鐘，停放冷卻后即得。
[0034]實(shí)施例2:
[0035]一種氧化石墨烯發(fā)泡材料，它是由下述重量份的原料組成的:
[0036]氧化石墨烯18、超細(xì)聚甲基丙烯酸甲酯粉140、葡萄糖0.2、聚甘油脂肪酸酯3、肉豆蔻醇2、硅烷偶聯(lián)劑KH560 0.9、氟硅酸鈉0.8、對(duì)硝基酚磷酸鈉2、檸檬酸三丁酯8、發(fā)泡分散液12、竹炭粉3、異辛酸錳1.5、sp-80 0.5。
[0037]所述的一種氧化石墨烯發(fā)泡材料，所述的發(fā)泡分散液是由下述重量份的原料組成的:
[0038]偶氮二甲酰胺3、茶皂素0.15、飽和十八碳酰胺0.2、無(wú)水乙醇32。
[0039]所述的一種氧化石墨烯發(fā)泡材料，所述的發(fā)泡分散液的制備方法包括以下步驟:
[0040]將飽和十八碳酰胺加入到上述無(wú)水乙醇中，在75°C下保溫?cái)嚢?2分鐘，加入茶皂素、偶氮二甲酰胺，攪拌至常溫，即得。
[0041]所述的氧化石墨烯發(fā)泡材料的制備方法，包括以下步驟:
[0042](1)將sp-80加入到250倍重量、lmol/1的硫酸溶液中，攪拌均勻，加入上述氧化石墨烯，磁力攪拌10分鐘，得石墨烯分散液；
[0043](2)將上述葡萄糖、氟硅酸鈉混合，加入到石墨烯分散液中，攪拌均勻，置于76°C的恒溫干燥箱中保溫6小時(shí)，出料冷卻，隔絕空氣，以5°C /min的速率升高溫度至900°C，保溫炭化70分鐘，冷卻至常溫，磨成細(xì)粉，過(guò)800目篩；
[0044](3)將上述聚甘油脂肪酸酯加入到7倍重量去離子水中，攪拌均勻，加入檸檬酸三丁酯、上述步驟(2)得到的過(guò)篩料，混合置于90°C的水浴中，保溫?cái)嚢?0分鐘，出料冷卻至55°C，加入硅烷偶聯(lián)劑KH560，8000轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?7分鐘，得硅烷改性物料；
[0045](4)將上述硅烷改性物料與除了發(fā)泡分散液以外的各原料混合，通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，得到可發(fā)性粒子；
[0046](5)將上述可發(fā)性粒子與剩余的原料混合，送入模具中，采用平板硫化機(jī)進(jìn)行熱模發(fā)泡，發(fā)泡溫度為130°C，發(fā)泡時(shí)間為70分鐘，停放冷卻后即得。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種氧化石墨烯發(fā)泡材料，其特征在于，它是由下述重量份的原料組成的: 氧化石墨烯17-20、超細(xì)聚甲基丙烯酸甲酯粉130-150、葡萄糖0.1-0.3、聚甘油脂肪酸酯2-3、肉豆蔻醇1-2、硅烷偶聯(lián)劑KH560 0.7_1、氟硅酸鈉0.7_1、對(duì)硝基酚磷酸鈉1_2、檸檬酸三丁酯6-10、發(fā)泡分散液10-13、竹炭粉2-4、異辛酸錳1-2、sp-80 0.4-1。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氧化石墨烯發(fā)泡材料，其特征在于，所述的發(fā)泡分散液是由下述重量份的原料組成的: 偶氮二甲酰胺3_4、茶阜素0.1-0.15、飽和十八碳酰胺0.1-0.2、無(wú)水乙醇30-36。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氧化石墨烯發(fā)泡材料，其特征在于，所述的發(fā)泡分散液的制備方法包括以下步驟: 將飽和十八碳酰胺加入到上述無(wú)水乙醇中，在70-80°C下保溫?cái)嚢?0-15分鐘，加入茶皂素、偶氮二甲酰胺，攪拌至常溫，即得。4.一種如權(quán)利要求1所述的氧化石墨烯發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (1)將sp-80加入到200-250倍重量、0.5-lmol/l的硫酸溶液中，攪拌均勻，加入上述氧化石墨烯，磁力攪拌6-10分鐘，得石墨烯分散液； (2)將上述葡萄糖、氟硅酸鈉混合，加入到石墨烯分散液中，攪拌均勻，置于70-76°C的恒溫干燥箱中保溫5-6小時(shí)，出料冷卻，隔絕空氣，以3-5°C /min的速率升高溫度至870-900°C，保溫炭化60-70分鐘，冷卻至常溫，磨成細(xì)粉，過(guò)60-100目篩； (3)將上述聚甘油脂肪酸酯加入到5-7倍重量去離子水中，攪拌均勻，加入檸檬酸三丁酯、上述步驟(2)得到的過(guò)篩料，混合置于86-90°C的水浴中，保溫?cái)嚢?0-30分鐘，出料冷卻至50-55°C，加入硅烷偶聯(lián)劑KH560，700-1000轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?0-17分鐘，得硅烷改性物料； (4)將上述硅烷改性物料與除了發(fā)泡分散液以外的各原料混合，通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，得到可發(fā)性粒子； (5)將上述可發(fā)性粒子與剩余的原料混合，送入模具中，采用平板硫化機(jī)進(jìn)行熱模發(fā)泡，發(fā)泡溫度為115-130°C，發(fā)泡時(shí)間為50-70分鐘，停放冷卻后即得。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種氧化石墨烯發(fā)泡材料，它是由下述重量份的原料組成的：氧化石墨烯17-20、超細(xì)聚甲基丙烯酸甲酯粉130-150、葡萄糖0.1-0.3、聚甘油脂肪酸酯2-3、肉豆蔻醇1-2、硅烷偶聯(lián)劑KH560？0.7-1、氟硅酸鈉0.7-1、對(duì)硝基酚磷酸鈉1-2、檸檬酸三丁酯6-10、發(fā)泡分散液10-13、竹炭粉2-4、異辛酸錳1-2、sp-80？0.4-1。本發(fā)明采用發(fā)泡分散液進(jìn)行發(fā)泡，一改傳統(tǒng)采用固體劑發(fā)泡的方式，不僅有效的解決了發(fā)泡劑容易團(tuán)聚的問(wèn)題，提高了在樹(shù)脂基材中的分散性，極大的降低了發(fā)泡劑在樹(shù)脂中殘留或者產(chǎn)生副產(chǎn)品的機(jī)會(huì)，保持了樹(shù)脂制品的老化性，還可以有效的避免因此而導(dǎo)致的模具排氣孔堵塞，提高了成品材料的性能。
【IPC分類(lèi)】C08J9/10, C08L33/12, C08K9/04, C08K3/04, C08K13/06, C08K9/06
【公開(kāi)號(hào)】CN105255085
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510814346
【發(fā)明人】蔣磊, 張麗, 鄭肖, 邱玉飛
【申請(qǐng)人】寧波尚高新材料有限公司
【公開(kāi)日】2016年1月20日
【申請(qǐng)日】2015年11月23日