CN105255085A - 一种氧化石墨烯发泡材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种氧化石墨烯发泡材料，它是由下述重量份的原料组成的：氧化石墨烯17-20、超细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、硅烷偶联剂KH560？0.7-1、氟硅酸钠0.7-1、对硝基酚磷酸钠1-2、柠檬酸三丁酯6-10、发泡分散液10-13、竹炭粉2-4、异辛酸锰1-2、sp-80？0.4-1。本发明采用发泡分散液进行发泡，一改传统采用固体剂发泡的方式，不仅有效的解决了发泡剂容易团聚的问题，提高了在树脂基材中的分散性，极大的降低了发泡剂在树脂中残留或者产生副产品的机会，保持了树脂制品的老化性，还可以有效的避免因此而导致的模具排气孔堵塞，提高了成品材料的性能。

Description

一种氧化石墨烯发泡材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种发泡材料，尤其涉及一种氧化石墨烯发泡材料及其制备方法。

背景技术

软质发泡材料是以塑料(PE、EVA等)、橡胶(SBR、CR等)等原材料，加以催化剂、泡沫稳定剂、发泡剂等辅料，通过物理发泡或交联发泡，使塑料和橡胶中出现大量细微泡沫，体积增加，密度减少，软质发泡材料质量轻、柔软度好，具备缓冲、吸音、吸震、保温、过滤等功能，广泛应用于电子、家电、汽车、体育休闲等行业；结构泡沫材料是以塑料(PVC、PET等)等为基础，通过贯穿的芳香酰胺聚合网络修正的发泡材料，与软质发泡材料一样密度很低、但具有很高的强度，适用于要求材料轻、强度高的高端领域，主要应用于风力发电、轨道交通、游艇、航空航天、建筑节能等行业。

高分子材料等新材料领域一直是国家重点支持的高技术产业，尤其是在2010年发布的《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》中，更是将“新材料”行业列入战略性新兴产业，并出台了多项技术研发、财政等方面的鼓励政策。另外，近年来我国在高分子发泡材料生产工艺上实现了多项创新，产品性能逐渐提升，应用领域也日益拓宽，这些都将进一步助推高分子发泡材料行业实现更快的发展。

发明内容

本发明克服了现有技术不足，提供了一种氧化石墨烯发泡材料及其制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种氧化石墨烯发泡材料，它是由下述重量份的原料组成的：

氧化石墨烯17-20、超细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、硅烷偶联剂KH5600.7-1、氟硅酸钠0.7-1、对硝基酚磷酸钠1-2、柠檬酸三丁酯6-10、发泡分散液10-13、竹炭粉2-4、异辛酸锰1-2、sp-800.4-1。

所述的一种氧化石墨烯发泡材料，所述的发泡分散液是由下述重量份的原料组成的：

偶氮二甲酰胺3-4、茶皂素0.1-0.15、饱和十八碳酰胺0.1-0.2、无水乙醇30-36。

所述的一种氧化石墨烯发泡材料，所述的发泡分散液的制备方法包括以下步骤：

将饱和十八碳酰胺加入到上述无水乙醇中，在70-80℃下保温搅拌10-15分钟，加入茶皂素、偶氮二甲酰胺，搅拌至常温，即得。

所述的氧化石墨烯发泡材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将sp-80加入到200-250倍重量、0.5-1mol/l的硫酸溶液中，搅拌均匀，加入上述氧化石墨烯，磁力搅拌6-10分钟，得石墨烯分散液；

(2)将上述葡萄糖、氟硅酸钠混合，加入到石墨烯分散液中，搅拌均匀，置于70-76℃的恒温干燥箱中保温5-6小时，出料冷却，隔绝空气，以3-5℃/min的速率升高温度至870-900℃，保温炭化60-70分钟，冷却至常温，磨成细粉，过60-100目筛；

(3)将上述聚甘油脂肪酸酯加入到5-7倍重量去离子水中，搅拌均匀，加入柠檬酸三丁酯、上述步骤(2)得到的过筛料，混合置于86-90℃的水浴中，保温搅拌20-30分钟，出料冷却至50-55℃，加入硅烷偶联剂KH560，700-1000转/分搅拌10-17分钟，得硅烷改性物料；

(4)将上述硅烷改性物料与除了发泡分散液以外的各原料混合，通过双螺杆挤出机挤出造粒，得到可发性粒子；

(5)将上述可发性粒子与剩余的原料混合，送入模具中，采用平板硫化机进行热模发泡，发泡温度为115-130℃，发泡时间为50-70分钟，停放冷却后即得。

与现有技术相比，本发明的优点是：

本发明采用发泡分散液进行发泡，一改传统采用固体剂发泡的方式，不仅有效的解决了发泡剂容易团聚的问题，提高了在树脂基材中的分散性，极大的降低了发泡剂在树脂中残留或者产生副产品的机会，保持了树脂制品的老化性，还可以有效的避免因此而导致的模具排气孔堵塞，提高了成品材料的性能。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细描述：

实施例1：

一种氧化石墨烯发泡材料，它是由下述重量份的原料组成的：

氧化石墨烯18、超细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、硅烷偶联剂KH5601、氟硅酸钠0.8、对硝基酚磷酸钠2、柠檬酸三丁酯6、发泡分散液13、竹炭粉2.2、异辛酸锰1、sp-800.6。

所述的一种氧化石墨烯发泡材料，所述的发泡分散液是由下述重量份的原料组成的：

偶氮二甲酰胺3.5、茶皂素0.15、饱和十八碳酰胺0.15、无水乙醇32。

所述的一种氧化石墨烯发泡材料，所述的发泡分散液的制备方法包括以下步骤：

将饱和十八碳酰胺加入到上述无水乙醇中，在80℃下保温搅拌12分钟，加入茶皂素、偶氮二甲酰胺，搅拌至常温，即得。

所述的氧化石墨烯发泡材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将sp-80加入到250倍重量、1mol/l的硫酸溶液中，搅拌均匀，加入上述氧化石墨烯，磁力搅拌8分钟，得石墨烯分散液；

(2)将上述葡萄糖、氟硅酸钠混合，加入到石墨烯分散液中，搅拌均匀，置于76℃的恒温干燥箱中保温6小时，出料冷却，隔绝空气，以5℃/min的速率升高温度至900℃，保温炭化70分钟，冷却至常温，磨成细粉，过70目筛；

(3)将上述聚甘油脂肪酸酯加入到7倍重量去离子水中，搅拌均匀，加入柠檬酸三丁酯、上述步骤(2)得到的过筛料，混合置于90℃的水浴中，保温搅拌22分钟，出料冷却至55℃，加入硅烷偶联剂KH560，1000转/分搅拌15分钟，得硅烷改性物料；

(4)将上述硅烷改性物料与除了发泡分散液以外的各原料混合，通过双螺杆挤出机挤出造粒，得到可发性粒子；

(5)将上述可发性粒子与剩余的原料混合，送入模具中，采用平板硫化机进行热模发泡，发泡温度为115℃，发泡时间为60分钟，停放冷却后即得。

实施例2：

一种氧化石墨烯发泡材料，它是由下述重量份的原料组成的：

氧化石墨烯18、超细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、硅烷偶联剂KH5600.9、氟硅酸钠0.8、对硝基酚磷酸钠2、柠檬酸三丁酯8、发泡分散液12、竹炭粉3、异辛酸锰1.5、sp-800.5。

所述的一种氧化石墨烯发泡材料，所述的发泡分散液是由下述重量份的原料组成的：

偶氮二甲酰胺3、茶皂素0.15、饱和十八碳酰胺0.2、无水乙醇32。

所述的一种氧化石墨烯发泡材料，所述的发泡分散液的制备方法包括以下步骤：

将饱和十八碳酰胺加入到上述无水乙醇中，在75℃下保温搅拌12分钟，加入茶皂素、偶氮二甲酰胺，搅拌至常温，即得。

所述的氧化石墨烯发泡材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将sp-80加入到250倍重量、1mol/l的硫酸溶液中，搅拌均匀，加入上述氧化石墨烯，磁力搅拌10分钟，得石墨烯分散液；

(2)将上述葡萄糖、氟硅酸钠混合，加入到石墨烯分散液中，搅拌均匀，置于76℃的恒温干燥箱中保温6小时，出料冷却，隔绝空气，以5℃/min的速率升高温度至900℃，保温炭化70分钟，冷却至常温，磨成细粉，过800目筛；

(3)将上述聚甘油脂肪酸酯加入到7倍重量去离子水中，搅拌均匀，加入柠檬酸三丁酯、上述步骤(2)得到的过筛料，混合置于90℃的水浴中，保温搅拌30分钟，出料冷却至55℃，加入硅烷偶联剂KH560，8000转/分搅拌17分钟，得硅烷改性物料；

(4)将上述硅烷改性物料与除了发泡分散液以外的各原料混合，通过双螺杆挤出机挤出造粒，得到可发性粒子；

(5)将上述可发性粒子与剩余的原料混合，送入模具中，采用平板硫化机进行热模发泡，发泡温度为130℃，发泡时间为70分钟，停放冷却后即得。

Claims (4)

1.一种氧化石墨烯发泡材料，其特征在于，它是由下述重量份的原料组成的：

氧化石墨烯17-20、超细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、硅烷偶联剂KH5600.7-1、氟硅酸钠0.7-1、对硝基酚磷酸钠1-2、柠檬酸三丁酯6-10、发泡分散液10-13、竹炭粉2-4、异辛酸锰1-2、sp-800.4-1。

2.根据权利要求1所述的一种氧化石墨烯发泡材料，其特征在于，所述的发泡分散液是由下述重量份的原料组成的：

偶氮二甲酰胺3-4、茶皂素0.1-0.15、饱和十八碳酰胺0.1-0.2、无水乙醇30-36。

3.根据权利要求1所述的一种氧化石墨烯发泡材料，其特征在于，所述的发泡分散液的制备方法包括以下步骤：

将饱和十八碳酰胺加入到上述无水乙醇中，在70-80℃下保温搅拌10-15分钟，加入茶皂素、偶氮二甲酰胺，搅拌至常温，即得。

4.一种如权利要求1所述的氧化石墨烯发泡材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)将sp-80加入到200-250倍重量、0.5-1mol/l的硫酸溶液中，搅拌均匀，加入上述氧化石墨烯，磁力搅拌6-10分钟，得石墨烯分散液；

(2)将上述葡萄糖、氟硅酸钠混合，加入到石墨烯分散液中，搅拌均匀，置于70-76℃的恒温干燥箱中保温5-6小时，出料冷却，隔绝空气，以3-5℃/min的速率升高温度至870-900℃，保温炭化60-70分钟，冷却至常温，磨成细粉，过60-100目筛；

(3)将上述聚甘油脂肪酸酯加入到5-7倍重量去离子水中，搅拌均匀，加入柠檬酸三丁酯、上述步骤(2)得到的过筛料，混合置于86-90℃的水浴中，保温搅拌20-30分钟，出料冷却至50-55℃，加入硅烷偶联剂KH560，700-1000转/分搅拌10-17分钟，得硅烷改性物料；

(4)将上述硅烷改性物料与除了发泡分散液以外的各原料混合，通过双螺杆挤出机挤出造粒，得到可发性粒子；

(5)将上述可发性粒子与剩余的原料混合，送入模具中，采用平板硫化机进行热模发泡，发泡温度为115-130℃，发泡时间为50-70分钟，停放冷却后即得。