本發明屬于復合材料技術領域,涉及一種聚苯硫醚-石墨烯納米復合材料及其制備方法。
背景技術:
導電高分子材料聚苯硫醚(英文簡寫為PPS)是一種新型高性能熱塑性樹脂,具有耐高溫、耐化學腐蝕、難燃燒、機械強度高、熱穩定性好、電性能優良等優點,在電子、汽車、機械及化工領域均有廣泛應用。但在通常情況下,純的PPS韌性差,性脆,機械性能低,不穩定。為了改善聚苯硫醚的加工性能,可以將聚苯硫醚與其他材料進行復合,從而制備成新型的納米復合材料。
技術實現要素:
針對上述情況,本發明的目的在于提供一種聚苯硫醚-石墨烯納米復合材料的制備方法以及由上述方法制備的復合物。
為了實現上述目的,本發明采用以下技術方案:
一種聚苯硫醚-石墨烯納米復合材料的制備方法,其包括如下步驟:
(1)稱量以重量份數計的下列組分:2,6-二甲基聚苯硫醚100份、石墨烯10~25份、三甲基氯硅烷5~10份,并將稱量后的組分于室溫混合均勻,得到混合料;
(2)將步驟1中得到的混合料于60~90℃加熱2~4小時,得到預活化料;
(3)稱量以重量份數計的納米氧化鋅1~5份,并與步驟2中得到的預活化料于室溫混合均勻,然后在惰性氣體氣氛中于100~150℃活化0.5~2小時,得到聚苯硫醚-石墨烯納米復合材料。
優選的,在上述制備方法中,步驟(1)中所述2,6-二甲基聚苯硫醚具有如式I所示的結構:
其中:n為80~150中的任一整數。
優選的,在上述制備方法中,步驟(3)中所述納米氧化鋅的粒徑為100~200nm。
優選的,在上述制備方法中,步驟(3)中所述惰性氣體選在氮氣、氖氣、氬氣中的任意一種。
一種通過上述方法制備的聚苯硫醚-石墨烯納米復合材料。
與現有技術相比,采用上述技術方案的本發明具有以下優點:本發明的納米復合材料成功克服了PPS韌性差,性脆,機械性能低,不穩定等缺陷,改善了PPS的加工性能,并且制備方法簡單易行,適合大規模生產應用,極具市場前景。
具體實施方式
下面實施例將進一步舉例說明本發明。這些實施例僅用于說明本發明,但不以任何方式限制本發明。
實施例1:聚苯硫醚-石墨烯納米復合材料的生產。
(1)稱量2,6-二甲基聚苯硫醚100g、石墨烯10g、三甲基氯硅烷5g,并將稱量后的物料于室溫混合均勻,得到混合料;
(2)將步驟1中得到的混合料于60℃加熱4小時,得到預活化料;
(3)稱量納米氧化鋅(粒徑100nm)1g,并與步驟2中得到的預活化料于室溫混合均勻,然后在氮氣氣氛中于100℃活化2小時,得到聚苯硫醚-石墨烯納米復合材料。
實施例2:聚苯硫醚-石墨烯納米復合材料的生產。
(1)稱量2,6-二甲基聚苯硫醚100g、石墨烯25g、三甲基氯硅烷10g,并將稱量后的組分于室溫混合均勻,得到混合料;
(2)將步驟1中得到的混合料于70℃加熱3.5小時,得到預活化料;
(3)稱量納米氧化鋅(粒徑110nm)5g,并與步驟2中得到的預活化料于室溫混合均勻,然后在氮氣氣氛中于110℃活化1.5小時,得到聚苯硫醚-石墨烯納米復合材料。
實施例3:聚苯硫醚-石墨烯納米復合材料的生產。
(1)稱量2,6-二甲基聚苯硫醚100g、石墨烯15g、三甲基氯硅烷8g,并將稱量后的組分于室溫混合均勻,得到混合料;
(2)將步驟1中得到的混合料于80℃加熱3小時,得到預活化料;
(3)稱量納米氧化鋅(粒徑130nm)2g,并與步驟2中得到的預活化料于室溫混合均勻,然后在氖氣氣氛中于120℃活化1小時,得到聚苯硫醚-石墨烯納米復合材料。
實施例4:聚苯硫醚-石墨烯納米復合材料的生產。
(1)稱量2,6-二甲基聚苯硫醚100g、石墨烯25g、三甲基氯硅烷7g,并將稱量后的組分于室溫混合均勻,得到混合料;
(2)將步驟1中得到的混合料于90℃加熱2小時,得到預活化料;
(3)稱量納米氧化鋅(粒徑160nm)5g,并與步驟2中得到的預活化料于室溫混合均勻,然后在氬氣氣氛中于140℃活化0.5小時,得到聚苯硫醚-石墨烯納米復合材料。
實施例5:聚苯硫醚-石墨烯納米復合材料的生產。
(1)稱量2,6-二甲基聚苯硫醚100g、石墨烯20g、三甲基氯硅烷8g,并將稱量后的組分于室溫混合均勻,得到混合料;
(2)將步驟1中得到的混合料于70℃加熱3小時,得到預活化料;
(3)稱量納米氧化鋅(粒徑200nm)3g,并與步驟2中得到的預活化料于室溫混合均勻,然后在氬氣氣氛中于150℃活化0.5小時,得到聚苯硫醚-石墨烯納米復合材料。
前述對本發明的具體示例性實施方案的描述是為了說明和例證的目的。這些描述并非想窮盡本發明,或者將本發明限定為所公開的精確形式;相反,根據上述教導,可以進行很多改變和變化。對示例性實施例進行選擇和描述的目的在于解釋本發明的特定原理及其實際應用,從而使得本領域的其它技術人員能夠實現并利用本發明的各種不同的示例性實施方案以及各種不同的選擇和改變。本發明的范圍旨在由所附的權利要求書及其等同形式所限定。