CN106146864A - 用于sls的石墨烯/聚丙烯复合粉末材料及制备方法 - Google Patents

用于sls的石墨烯/聚丙烯复合粉末材料及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用于SLS的石墨烯/聚丙烯复合粉末材料及制备方法，所述复合粉末材料的制备方法包括石墨烯的氧化与表面功能化，然后将表面功能化的石墨烯均匀地分散在水溶液中，加入聚丙烯粉末，剧烈搅拌，旋转加热蒸发，烘干研磨过筛得到复合粉末材料。本发明采用液相分散的方法将石墨烯均匀分散在溶液中，再在后期溶液挥发的过程中将石墨烯均匀分散在高分子基体聚丙烯中，制备所得的复合材料形态均匀，粒径大小合适，流动性良好，利于SLS技术的铺粉和激光烧结过程。

Description

用于SLS的石墨烯/聚丙烯复合粉末材料及制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料制备领域，更具体地，涉及一种用于SLS的石墨烯/聚丙烯复合粉末材料及制备方法。
背景技术
激光选区烧结(Selective Laser Sintering,SLS)是一种增材制造技术(Additive Manufacturing,AM)，它借助于计算机辅助设计与制造，采用分层制造叠加原理，将固体粉末直接成形为三维实体零件。该技术具有适用材料广泛，无需支撑以及成形精度高等优点，广泛应用于航天航空、汽车工业等诸多领域。通常，SLS无外界驱动力的成形特点决定了其成形件内部还会存在一些孔洞，造成其力学性能(如强度、韧性和耐疲劳性等)一般低于传统的模塑件。目前，通过添加纳米填料制成复合材料，可以使高分子基体在强度、耐疲劳性能等方面得到大幅提升的同时保持韧性不下降，因而成为提高SLS成形件性能的主要途径。
聚丙烯(Polypropylene.PP)是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂，是目前世界上应用最为广泛，产量增长最快的树脂之一。PP具有低密度、高熔点、价格低、机械性能优越以及化学稳定性好等特点，在电子、电器、汽车等领域是不可缺少的基本原料。然而，聚丙烯的SLS制件无法满足性能要求高的高科技领域，需要通过添加纳米填料来增强制件性能。石墨烯(Graphene)是以SP2杂化连接的碳原子层构成的二维材料，其厚度仅为一个原子层的厚度，其具有优异的力学性能(拉伸强度高达130GPa)和热学性能(热导率达5300W/m·k)。通过添加少量的石墨烯，就可以改善聚丙烯SLS制件的力学性能和热学性能。
然而，目前公开的资料中主要有以下方法可用于制备SLS用聚丙烯复合粉末：1)机械混合法(申请号201410129572.X)，即通过将高分子粉末与纳米填料在球磨、三维捏合机或其他混合设备中进行机械混合。该方法具有工艺简单、成本低等优点，但无法将纳米填料均匀地分散在高分子基体中；2)熔融挤出+低温粉碎法(申请号201410544610.8)，即将高分子颗粒与纳米填料按照一定比例混匀，经双螺杆挤出，造粒然后再在低温下粉碎。该方法能够将纳米材料均匀分散于高分子基体中，但是所得到的复合粉末形貌不规则，影响SLS制件的性能。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种用于激光选区烧结技术(SLS)的石墨烯/聚丙烯复合粉末材料及其制备方法，其使用了溶液共混蒸发法将石墨烯均匀地分散在聚丙烯基体中，制备的复合粉末材料具有良好的流动性、合适的粒径及粒径分布、优良的烧结性能，适用于激光选区烧结工艺，制件的性能也得到提升，解决了目前聚丙烯SLS制件性能不高的技术问题。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提出了一种用于SLS的石墨烯/聚丙烯复合粉末材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将石墨片加入浓硫酸和硝酸的混合溶液中，搅拌16h后，用去离子水反复洗涤溶液至中性，然后将溶液置于100℃的温度下真空干燥至恒重，再在1050℃下热处理15s后得到膨胀石墨，将所述膨胀石墨放入70vol％的乙醇水溶液中，超声处理8h后，过滤并在100℃下真空干燥，得到氧化石墨烯；
(2)将步骤(1)中得到的氧化石墨烯均匀分散于乙醇水溶液中，超声处理并剧烈搅拌，缓慢加入硅烷偶联剂，并在70-80℃下保持20-28h，然后抽滤、洗涤，在60℃下真空干燥至恒重，得到功能化石墨烯；
(3)将表面活性剂和步骤(2)中得到的功能化石墨烯加入至乙醇水溶液中，超声处理并剧烈搅拌得到均匀的分散液；
(4)选取粒径在10～150μm的聚丙烯粉末，在剧烈搅拌的同时将聚丙烯粉末逐渐加入至由步骤(3)得到的均匀分散液中，超声处理并剧烈搅拌24h得到所需的分散液；
(5)最后将由步骤(4)得到的所需的分散液在加热条件下旋转蒸发，烘干并研磨过筛得到所述石墨烯/聚丙烯复合粉末材料。
作为进一步优选的，步骤(1)所述混合溶液中浓硫酸和硝酸的体积比为4:1；步骤(1)中超声处理的具体工艺为将溶液在50HZ的频率下超声8h。
作为进一步优选的，步骤(2)中超声处理并剧烈搅拌的具体工艺为：在50HZ的频率下超声处理40-60min并在300-600r/min的转速下搅拌，优选超声处理时间为50min，搅拌转速为450r/min；硅烷偶联剂的加入速度为2-6g/s优选加入速度为4g/s；优选在75℃下保持24h。
作为进一步优选的，所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷，3-氨丙基三甲氧基硅烷，N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷，γ-(2、3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷，N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷，N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种。
作为进一步优选的，步骤(2)中所述硅烷偶联剂与氧化石墨烯的质量比为4:1。
作为进一步优选的，步骤(2)和(3)中，所述乙醇水溶液的浓度为10vol％～100vol％。
作为进一步优选的，步骤(3)中表面活性剂和功能化石墨烯的质量比为0.5～0.8；超声处理并剧烈搅拌的具体工艺为在50HZ的频率下超声处理40-60min并在300-600r/min的转速下搅拌；所述表面活性剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种或两种的混合物。
作为进一步优选的，步骤(4)中聚丙烯粉末的粒径优选为20μm-70μm，颗粒表面为球形或者近球形；所述聚丙烯粉末加入均匀分散液的速度为2-6g/s；超声处理并剧烈搅拌的具体工艺为在50HZ的频率下超声处理并在300-600r/min的转速剧烈搅拌24h。
作为进一步优选的，所述步骤(5)中在加热条件下旋转蒸发，烘干并研磨过筛得到所述石墨烯/聚丙烯复合粉末材料具体的工艺为在80℃、300-600r/min的条件下搅拌蒸发，烘干至恒重并研磨，最后过300目筛网得到复合粉末材料。。
按照本发明的另一方面，提供了一种由所述方法制备的用于SLS的石墨烯/聚丙烯复合粉末材料，所述复合粉末材料包括聚丙烯、功能化石墨烯和表面活性剂，各组分的重量百分比为：聚丙烯89.2～99.25％，功能化石墨烯0.5～6％，表面活性剂0.25～4.8％。
总体而言，本发明提供的激光选区烧结用石墨烯/聚丙烯高分子纳米复合粉末材料的制备方法，能够将石墨烯均匀地分散在聚丙烯高分子基体中，在不影响原来粉末烧结性能的前提下，使其SLS成形件的性能(如强度、韧性、耐疲劳性、耐磨性、导热性、导热性等)大大提高，与目前常用的机械混合法、深冷粉碎法等相比，有下列的有益效果：
(1)本发明对使用的石墨烯进行了表面功能化，使得石墨烯与聚丙烯基体之间产生了较高的界面粘接强度，能够使最终的SLS制件力学性能得到显著提高，制得的粉末材料形态均匀、粒径合适，流动性良好，非常适用于SLS技术，成形的SLS初始形坯具备较高精度、强度和韧性。
(2)本发明首先采用液相分散的方法将石墨烯均匀分散在溶液中，再在后期溶液挥发的过程中将石墨烯均匀分散在高分子基体聚丙烯中，较好的分散性决定了较高的成形件性能。
(3)本发明不改变聚丙烯PP原始粉末的形貌和烧结性能，适合SLS成形高性能的聚丙烯零件。
(4)本发明采用乙醇水溶液为溶剂，不会对环境和人体造成危害，大大降低了材料对人体和环境的有害性，具有工艺简单、周期短、成本低，绿色环保等优点。
附图说明
图1是纯聚丙烯粉末材料微观形貌图；
图2是本发明制备的石墨烯/聚丙烯复合粉末材料微观形貌图；
图3是本发明制备方法的流程框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本发明的一种激光选区烧结用石墨烯/聚丙烯纳米复合粉末材料的制备方法，其借助于表面活性剂，使用超声处理将石墨烯分散在水中，剧烈搅拌溶液的同时，将PP粉末逐渐微量加入溶液中，并进行加热挥发，最后将获得的粉末聚集体粉碎、干燥及过筛，得到复合粉末材料，其包括以下步骤：
(1)将石墨片加入浓硫酸和硝酸混合溶液中，搅拌16h后，用去离子水反复洗涤溶液至中性，然后将溶液置于100℃的温度下真空干燥至恒重，在1050℃下热处理15s，得到膨胀石墨，将膨胀石墨放入70vol％的乙醇水溶液中，在50HZ的频率下超声处理8h后，过滤并在100℃下真空干燥，得到产物氧化石墨烯GO。
优选地，浓硫酸溶液和硝酸溶液体积比为4:1，该比例的溶液更有利于石墨片的氧化。
(2)将步骤(1)中得到的氧化石墨烯GO均匀分散于乙醇水溶液中，在50HZ的频率下超声处理40-60min并在300-600r/min的转速下搅拌，以2-6g/s的速度缓慢加入硅烷偶联剂到上述溶液，在70-80℃下保持20-28h，抽滤，洗涤至中性，60℃真空干燥至恒重，得到产物功能化石墨烯FGO，该功能化石墨烯FGO的表面接有-O(C2H5)基团，此基团有利于石墨烯在聚丙烯基体中的分散和与聚丙烯粉末的界面结合。
采用超声震荡并剧烈搅拌的方法可使氧化石墨烯GO均匀地分散，充分与硅烷偶联剂反应，使氧化石墨烯与硅烷偶联剂形成共价键连接。
优选地，溶液在450r/min的转速下搅拌，硅烷偶联剂加入速度为4g/s。加入硅烷偶联剂后，在75℃下保持24h，有利于氧化石墨烯接入-O(C2H5)基团。
优选地，硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)，3-氨丙基三甲氧基硅烷(KH551)，N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(KH792)，γ-(2、3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH560)，γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)，N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷(KH602)，N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH791)，N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH901)中的一种或复配。硅烷偶联剂与氧化石墨烯质量比为4:1，有利于氧化石墨烯接上基团。乙醇水溶液的浓度为10vol％～100vol％，在该浓度溶液下更有利于功能化石墨烯的生成。
(3)将步骤(2)中得到的功能化石墨烯FGO和表面活性剂加入至乙醇水溶液中，在50HZ的频率下超声处理40-60min并在300-600r/min的转速下剧烈搅拌得到均匀的分散液。优选地，超声处理时间为50min，搅拌的转速为450r/min。
优选地，乙醇水溶液的浓度为10vol％～100vol％，表面活性剂为十二烷基磺酸钠(SDS)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)中的一种或两种的混合物，表面活性剂和功能化石墨烯的质量比为0.5～0.8，在该质量比下有利于石墨烯均匀地分散在溶液中。
(4)选取粒径在10～150μm的聚丙烯PP粉末，在300-600r/min的转速下搅拌的同时将优选的PP粉末以2-6g/s的速度逐渐微量加入至由步骤(3)得到的均匀分散液中，在50HZ的频率下超声处理并在300-600r/min的转速剧烈搅拌24h。
其中，聚丙烯为具有合适粒径和颗粒形貌的粉末，PP的粒径优选为20μm-70μm，颗粒表面为球形或者近球形，有利于复合粉末材料SLS烧结成形。优选地，加入PP粉末时，搅拌的转速为450r/min，PP粉末加入的速度为4g/s。
(5)最后，将由步骤(4)得到的分散液在加热条件下旋转蒸发，烘干并研磨过筛得到复合粉末材料。具体的，分散液在80℃以及300-600r/min的转速搅拌条件下蒸发，烘干至恒重并研磨过300目筛得到复合粉末材料。
优选地，搅拌转速为450r/mi；石墨烯在复合材料中的含量为0.5wt％-6wt％，这种含量的石墨烯/聚丙烯复合粉末避免了过多填料而产生的团聚现象，保证了复合粉末材料的性能。
本发明还提供了一种用于SLS技术的石墨烯/聚丙烯复合粉末材料，其中，石墨烯材料均匀分散在聚丙烯基体的表面，复合材料呈粉末状，粒径均匀，球形度好，利用激光选区烧结成形来制造个性化、复杂的零件，石墨烯在复合材料中的含量为0.5wt％-6wt％。
以下为实施例：
实例1：(石墨烯质量分数为0.5wt％的石墨烯/聚丙烯复合粉末)
(1)将1g石墨片加入浓硫酸和硝酸混合溶液中，搅拌16h后，用去离子水反复洗涤溶液至中性，然后将溶液置于100℃的温度下真空干燥恒重，在1050℃下热处理15s，得到膨胀石墨，将膨胀石墨放入70vol％的乙醇水溶液中，在50HZ的频率下超声处理8h后，过滤并在100℃下真空干燥至恒重，得到产物氧化石墨烯GO。
(2)取出0.1g步骤(1)中得到的氧化石墨烯GO，均匀分散于20vol％乙醇水溶液中，在50HZ的频率下超声处理并在450r/min的转速下剧烈搅拌，以4g/s的速度缓慢加入0.4gγ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)到上述溶液，在75℃下保持24h，抽滤，洗涤至中性，60℃真空干燥至恒重，得到产物功能化石墨烯FGO。
(3)取出0.1g步骤(2)中得到的功能化石墨烯FGO和0.05gSDBS加入至500mL10vol％乙醇水溶液中，在50HZ的频率下超声处理50min并在350r/min的转速下剧烈搅拌得到均匀的分散液。
(4)选取20g粒径在70μm的聚丙烯PP粉末，在450r/min的转速下剧烈搅拌的同时将PP粉末以4g/s的速度逐渐微量加入至由步骤(3)得到的均匀分散液中，在50HZ的频率下超声处理并在450r/min的转速剧烈搅拌24h。
(5)最后，将由步骤(4)得到的分散液在80℃以及450/min的转速搅拌条件下蒸发，烘干至恒重并研磨过300目筛得到复合粉末材料。
实例2：(石墨烯质量分数为6wt％的石墨烯/聚丙烯复合粉末)
(1)将50g石墨片加入浓硫酸和硝酸混合溶液中，搅拌16h后，用去离子水反复洗涤溶液至中性，然后将溶液置于100℃的温度下真空干燥恒重，在1050℃下热处理15s，得到膨胀石墨，将膨胀石墨放入70vol％的乙醇水溶液中，在50HZ的频率下超声处理8h后，过滤并在100℃下真空干燥至恒重，得到产物氧化石墨烯GO。
(2)取出30g步骤(1)中得到的氧化石墨烯GO，均匀分散于10vol％乙醇水溶液中，在50HZ的频率下超声处理并在300r/min的转速下剧烈搅拌，以2g/s的速度缓慢加入120gN-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH901)到上述溶液，在80℃下保持20h，抽滤，洗涤至中性，60℃真空干燥至恒重，得到产物功能化石墨烯FGO。
(3)取出30g步骤(2)中得到的功能化石墨烯FGO和20gSDBS加入至100L 100vol％乙醇水溶液中，在50HZ的频率下超声处理60min并在300r/min的转速下剧烈搅拌得到均匀的分散液。
(4)选取500g粒径在20μm的聚丙烯PP粉末，在300r/min的转速下剧烈搅拌的同时将PP粉末以2g/s的速度逐渐微量加入至由步骤(3)得到的均匀分散液中，在50HZ的频率下超声处理并在300r/min的转速剧烈搅拌24h。
(5)最后，将由步骤(4)得到的分散液在80℃以及300r/min的转速搅拌条件下蒸发，烘干至恒重并研磨过300目筛得到复合粉末材料。
实例3：(石墨烯质量分数为5wt％的石墨烯/聚丙烯复合粉末)
(1)将3g石墨片加入浓硫酸和硝酸混合溶液中，搅拌16h后，用去离子水反复洗涤溶液至中性，然后将溶液置于100℃的温度下真空干燥恒重，在1050℃下热处理15s，得到膨胀石墨，将膨胀石墨放入70vol％的乙醇水溶液中，在50HZ的频率下超声处理8h后，过滤并在100℃下真空干燥至恒重，得到产物氧化石墨烯GO。
(2)取出2g步骤(1)中得到的氧化石墨烯GO，均匀分散于100vol％乙醇水溶液中，在50HZ的频率下超声处理并在600r/min的转速下剧烈搅拌，以6g/s的速度缓慢加入8g 3-氨丙基三甲氧基硅烷(KH551)到上述溶液，在70℃下保持28h，抽滤，洗涤至中性，60℃真空干燥至恒重，得到产物功能化石墨烯FGO。
(3)取出2g步骤(2)中得到的功能化石墨烯FGO和1.6gSDS以及0.8gSDBS加入至8L80vol％乙醇水溶液中，超在50HZ的频率下超声处理60min并在600r/min的转速下剧烈搅拌得到均匀的分散液。
(4)选取38g粒径在150μm的聚丙烯PP粉末，在600r/min的转速下剧烈搅拌的同时将PP粉末以6g/s的速度逐渐微量加入至由步骤(3)得到的均匀分散液中，在50HZ的频率下超声处理并在600r/min的转速剧烈搅拌24h。
(5)最后，将由步骤(4)得到的分散液在80℃以及600r/min的转速搅拌条件下蒸发，烘干至恒重并研磨过300目筛得到复合粉末材料。
实例4：(石墨烯质量分数为1wt％的石墨烯/聚丙烯复合粉末)
(1)将15g石墨片加入浓硫酸和硝酸混合溶液中，搅拌16h后，用去离子水反复洗涤溶液至中性，然后将溶液置于100℃的温度下真空干燥恒重，在1050℃下热处理15s，得到膨胀石墨，将膨胀石墨放入70vol％的乙醇水溶液中，在50HZ的频率下超声处理8h后，过滤并在100℃下真空干燥至恒重，得到产物氧化石墨烯GO。
(2)取出10g步骤(1)中得到的氧化石墨烯GO，均匀分散于60vol％乙醇水溶液中，超声处理并剧烈搅拌，以5g/s的速度缓慢加入20g KH550，10g KH602及10g KH791到上述溶液，75℃保持24h，抽滤，洗涤，60℃真空干燥至恒重，得到产物功能化石墨烯FGO。
取出10g步骤(1)中得到的氧化石墨烯GO，均匀分散于10vol％乙醇水溶液中，在50HZ的频率下超声处理并在500r/min的转速下剧烈搅拌，以2g/s的速度缓慢加入20g N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH901)和20g N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(KH792)到上述溶液，在76℃下保持26h，抽滤，洗涤至中性，60℃真空干燥至恒重，得到产物功能化石墨烯FGO。
(3)取出10g步骤(2)中得到的功能化石墨烯FGO和5gSDBS以及8gSDS加入至45L100vol％乙醇水溶液中，在50HZ的频率下超声处理60min并在500r/min的转速下剧烈搅拌得到均匀的分散液。
(4)选取1kg粒径在10μm的聚丙烯PP粉末，在500r/min的转速下剧烈搅拌的同时将PP粉末以5g/s的速度逐渐微量加入至由步骤(3)得到的均匀分散液中，在50HZ的频率下超声处理并在500r/min的转速剧烈搅拌24h。
(5)最后，将由步骤(4)得到的分散液在80℃以及500r/min的转速搅拌条件下蒸发，烘干至恒重并研磨过300目筛得到复合粉末材料。
将实施例1-4制备的粉末利用相同的SLS制备工艺制备制件，制件的各项性能结果见表1，其中还增加了石墨烯含量为0的对比例。通过表1可知，采用本发明制备的粉末材料适用于SLS技术，本发明制备的粉末材料流动性良好，成形的SLS初始形坯具备较高的强度和韧性，制件的力学性能优良。
表1SLS制件力学性能对比表
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于SLS的石墨烯/聚丙烯复合粉末材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将石墨片加入浓硫酸和硝酸的混合溶液中，搅拌16h后，用去离子水反复洗涤溶液至中性，然后将溶液置于100℃的温度下真空干燥至恒重，再在1050℃下热处理15s后得到膨胀石墨，将所述膨胀石墨放入70vol％的乙醇水溶液中，超声处理8h后，过滤并在100℃下真空干燥，得到氧化石墨烯；
(2)将步骤(1)中得到的氧化石墨烯均匀分散于乙醇水溶液中，超声处理并剧烈搅拌，缓慢加入硅烷偶联剂，并在70-80℃下保持20-28h，然后抽滤、洗涤，在60℃下真空干燥至恒重，得到功能化石墨烯；
(3)将表面活性剂和步骤(2)中得到的功能化石墨烯加入至乙醇水溶液中，超声处理并剧烈搅拌得到均匀的分散液；
(4)选取粒径在10～150μm的聚丙烯粉末，在剧烈搅拌的同时将聚丙烯粉末逐渐加入至由步骤(3)得到的均匀分散液中，超声处理并剧烈搅拌24h得到所需的分散液；
(5)最后将由步骤(4)得到的所需的分散液在加热条件下旋转蒸发，烘干并研磨过筛得到所述石墨烯/聚丙烯复合粉末材料。
2.如权利要求1所述的用于SLS的石墨烯/聚丙烯复合粉末材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述混合溶液中浓硫酸和硝酸的体积比为4:1；步骤(1)中超声处理的具体工艺为将溶液在50HZ的频率下超声8h。
3.如权利要求1或2所述的用于SLS的石墨烯/聚丙烯复合粉末材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中超声处理并剧烈搅拌的具体工艺为：在50HZ的频率下超声处理40-60min并在300-600r/min的转速下搅拌，优选超声处理时间为50min，搅拌转速为450r/min；硅烷偶联剂的加入速度为2-6g/s，优选加入速度为4g/s；优选在75℃下保持24h。
4.如权利要求3所述的用于SLS的石墨烯/聚丙烯复合粉末材料的制备方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷，3-氨丙基三甲氧基硅烷，N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷，γ-(2、3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷，N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷，N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种。
5.如权利要求4所述的用于SLS的石墨烯/聚丙烯复合粉末材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述硅烷偶联剂与氧化石墨烯的质量比为4:1。
6.如权利要求5所述的用于SLS的石墨烯/聚丙烯复合粉末材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)和(3)中，所述乙醇水溶液的浓度为10vol％～100vol％。
7.如权利要求6所述的用于SLS的石墨烯/聚丙烯复合粉末材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中表面活性剂和功能化石墨烯的质量比为0.5～0.8；超声处理并剧烈搅拌的具体工艺为在50HZ的频率下超声处理40-60min并在300-600r/min的转速下搅拌；所述表面活性剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种或两种的混合物。
8.如权利要求7所述的用于SLS的石墨烯/聚丙烯复合粉末材料的制备方法，其特征在于，步骤(4)中聚丙烯粉末的粒径优选为20μm-70μm，颗粒表面为球形或者近球形；所述聚丙烯粉末加入均匀分散液的速度为2-6g/s；超声处理并剧烈搅拌的具体工艺为在50HZ的频率下超声处理并在300-600r/min的转速剧烈搅拌24h。
9.如权利要求8所述的用于SLS的石墨烯/聚丙烯复合粉末材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中在加热条件下旋转蒸发，烘干并研磨过筛得到所述石墨烯/聚丙烯复合粉末材料具体的工艺为：在80℃、300-600r/min的条件下搅拌蒸发，烘干至恒重并研磨，最后过300目筛网得到复合粉末材料。
10.一种由权利要求1-9任一项所述方法制备的用于SLS的石墨烯/聚丙烯复合粉末材料，其特征在于，所述复合粉末材料包括聚丙烯、功能化石墨烯和表面活性剂，各组分的重量百分比为：聚丙烯89.2～99.25％，功能化石墨烯0.5～6％，表面活性剂0.25～4.8％。
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