的同時(shí)繼續(xù)維持?jǐn)嚢杵鬓D(zhuǎn)速600轉(zhuǎn)/分，并往高壓釜中繼續(xù)通入二氧化碳，始終維持釜內(nèi)壓力為50MPa，直到釜內(nèi)體排空，經(jīng)過(guò)篩，即可獲得爆破后的ABS/石墨稀發(fā)泡粒子；
(3)將步驟(2)所得到的爆破后的ABS/石墨烯發(fā)泡粒子再經(jīng)雙螺桿擠出排氣造粒，即可得導(dǎo)電ABS/石墨烯導(dǎo)電塑料原料，此原料可用于生產(chǎn)各種導(dǎo)電制品，其制品體積電阻率0.9 Ω.cm。
[0022]實(shí)施例3
(1)ABS/石墨小粒子的制備:選ABS100g、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物Sg、致密結(jié)晶狀石墨50g、y-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷0.5g、十二烷基硫酸鈉0.15g、0.2g抗氧劑330在混合機(jī)中以900-1200轉(zhuǎn)/分、常溫下攪拌8分鐘，后加入雙螺桿擠出機(jī)中，該擠出機(jī)長(zhǎng)徑比為40:1，螺桿直徑65 mm,平行雙螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速100-400轉(zhuǎn)/分，雙螺桿擠出機(jī)從輸送段到出料口的溫度為190-210°C，經(jīng)擠出切粒成長(zhǎng)I?3mm，直徑0.5?1.5mm的ABS/石墨小粒子；
(2)ABS/石墨膨脹剝離:將10g步驟(I)中所述ABS/石墨小粒子、Ig碳酸鈣與200g水加入到5升高壓釜中，啟動(dòng)攪拌器，轉(zhuǎn)速600轉(zhuǎn)/分，以每分鐘3°C開(kāi)始升溫到162°C后再通入氮?dú)?，使釜?nèi)壓力達(dá)到5MPa，保壓90分鐘后開(kāi)啟高壓釜排料口一端，將ABS/石墨小粒子與水在一個(gè)大氣壓下放出，即可得到石墨被剝離，ABS被發(fā)泡的發(fā)泡后的ABS/石墨烯粒子；另外，從高壓釜放出ABS/石墨小粒子的同時(shí)繼續(xù)維持?jǐn)嚢杵鬓D(zhuǎn)速600轉(zhuǎn)/分，并往高壓釜中繼續(xù)通入氮?dú)?，始終維持釜內(nèi)壓力為5MPa，直到釜內(nèi)體排空，經(jīng)過(guò)篩，即可獲得爆破后的ABS/石墨稀發(fā)泡粒子；
(3)將步驟(2)所得到的爆破后的ABS/石墨烯發(fā)泡粒子再經(jīng)雙螺桿擠出排氣造粒，即可得導(dǎo)電ABS/石墨烯導(dǎo)電原料，此原料可用于生產(chǎn)各種導(dǎo)電制品，其制品體積電阻率為12 Ω.cm。
[0023]實(shí)施例4 (1)ABS/石墨小粒子的制備:選ABS100g、乙稀-丙稀酸醋-馬來(lái)酸酐接枝共聚物8g、膨脹石墨30g、一硬脂醜氧異丙氧基銷(xiāo)酸醋822偶聯(lián)劑0.3g、十一燒基橫酸納0.15g、0.3g抗氧劑1010在混合機(jī)中以900-1200轉(zhuǎn)/分、常溫下攪拌8分鐘，后加入雙螺桿擠出機(jī)中，該擠出機(jī)長(zhǎng)徑比為40:1，螺桿直徑65 mm,平行雙螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速100-400轉(zhuǎn)/分，雙螺桿擠出機(jī)從輸送段到出料口的溫度為190-210°C，經(jīng)擠出切粒成長(zhǎng)I?3mm，直徑0.5?1.5mm的ABS/石墨小粒子；
(2)ABS/石墨膨脹剝離:將10g步驟(I)中所述ABS/石墨小粒子、Ig高嶺土與200g水加入到5升高壓釜中，啟動(dòng)攪拌器，轉(zhuǎn)速600轉(zhuǎn)/分，以每分鐘3°C開(kāi)始升溫到162°C后再通入丁烷，使釜內(nèi)壓力達(dá)到20MPa，保壓30分鐘后開(kāi)啟高壓釜排料口一端，將ABS/石墨小粒子與水在一個(gè)大氣壓下放出，即可得到石墨被剝離，ABS被發(fā)泡的發(fā)泡后的ABS/石墨烯粒子；另外，從高壓釜放出ABS/石墨小粒子的同時(shí)繼續(xù)維持?jǐn)嚢杵鬓D(zhuǎn)速600轉(zhuǎn)/分，并往高壓釜中繼續(xù)通入丁烷，始終維持釜內(nèi)壓力為20MPa，直到釜內(nèi)體排空，經(jīng)過(guò)篩，即可獲得爆破后的ABS/石墨稀發(fā)泡粒子；
(3)將步驟(2)所得到的爆破后的ABS/石墨烯發(fā)泡粒子再經(jīng)雙螺桿擠出排氣造粒，即可得導(dǎo)電ABS/石墨烯原料，此原料可用于生產(chǎn)各種導(dǎo)電制品，其制品體積電阻率為0.15 Ω.cm。
[0024]實(shí)施例5
(1)ABS/石墨小粒子的制備:選ABS100g、乙稀-丙稀酸乙醋共聚物5g、鱗片石墨50g、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑3g、0.1g吐溫80表面活性劑、0.2g抗氧劑168在混合機(jī)中以900-1200轉(zhuǎn)/分、常溫下攪拌8分鐘，后加入雙螺桿擠出機(jī)中，該擠出機(jī)長(zhǎng)徑比為40:1，螺桿直徑65 mm,平行雙螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速100-400轉(zhuǎn)/分，雙螺桿擠出機(jī)從輸送段到出料口的溫度為190-210°C，經(jīng)擠出切粒成長(zhǎng)I?3mm，直徑0.5?1.5mm的ABS/石墨小粒子；
(2)ABS/石墨膨脹剝離:將10g步驟(I)中所述ABS/石墨小粒子、Ig碳酸鈣與200g水加入到5升高壓釜中，啟動(dòng)攪拌器，轉(zhuǎn)速600轉(zhuǎn)/分，以每分鐘3°C開(kāi)始升溫到172°C后再通入戊烷，使釜內(nèi)壓力達(dá)到3MPa，保壓60分鐘后開(kāi)啟高壓釜排料口一端，將ABS/石墨小粒子與水在一個(gè)大氣壓下放出，即可得到石墨被剝離，ABS被發(fā)泡的發(fā)泡后的ABS/石墨烯粒子；另外，從高壓釜放出ABS/石墨小粒子的同時(shí)繼續(xù)維持?jǐn)嚢杵鬓D(zhuǎn)速600轉(zhuǎn)/分，并往高壓釜中繼續(xù)通入戊烷，始終維持釜內(nèi)壓力為30MPa，直到釜內(nèi)體排空，經(jīng)過(guò)篩，即可獲得爆破后的ABS/石墨稀發(fā)泡粒子；
(3)將步驟(2)所得到的爆破后的ABS/石墨烯發(fā)泡粒子再經(jīng)雙螺桿擠出排氣造粒，即可得導(dǎo)電ABS/石墨烯原料，此原料可用于生產(chǎn)各種導(dǎo)電制品，其制品體積電阻率為0.16 Ω.cm。
[0025]實(shí)施例6
(I)ABS/石墨小粒子的制備:選ABS 100g、乙稀-丙稀酸醋-馬來(lái)酸酐接枝共聚物6g、致密結(jié)晶狀石墨40g、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑lg、十二烷基磺酸鈉2g、0.2g抗氧劑1010,0.2g抗氧劑168在混合機(jī)中以900-1200轉(zhuǎn)/分、常溫下攪拌8分鐘，后加入雙螺桿擠出機(jī)中，該擠出機(jī)長(zhǎng)徑比為40:1，螺桿直徑65 mm，平行雙螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速100-400轉(zhuǎn)/分，雙螺桿擠出機(jī)從輸送段到出料口的溫度為190-210°C，經(jīng)擠出切粒成長(zhǎng)I?3mm，直徑0.5?1.5mm的ABS/石墨小粒子；
(2)ABS/石墨膨脹剝離:將10g步驟(I)中所述ABS/石墨小粒子、Ig碳酸鈣與200g水加入到5升高壓釜中，啟動(dòng)攪拌器，轉(zhuǎn)速600轉(zhuǎn)/分，以每分鐘3°C開(kāi)始升溫到162°C后再通入二氧化碳，使釜內(nèi)壓力達(dá)到5MPa，保壓30分鐘后開(kāi)啟高壓釜排料口一端，將ABS/石墨小粒子與水在一個(gè)大氣壓下放出，即可得到石墨被剝離，ABS被發(fā)泡的發(fā)泡后的ABS/石墨烯粒子。另外，從高壓釜放出ABS/石墨小粒子的同時(shí)繼續(xù)維持?jǐn)嚢杵鬓D(zhuǎn)速600轉(zhuǎn)/分，并往高壓釜中繼續(xù)通入二氧化碳，始終維持釜內(nèi)壓力為5MPa，直到釜內(nèi)體排空，經(jīng)過(guò)篩，即可獲得爆破后的ABS/石墨稀發(fā)泡粒子；
(3)將步驟(2)所得到的爆破后的ABS/石墨烯發(fā)泡粒子再經(jīng)雙螺桿擠出排氣造粒，即可得導(dǎo)電ABS/石墨烯原料，此原料可用于生產(chǎn)各種導(dǎo)電制品，其制品體積電阻率為0.21 Ω.cm。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種石墨烯/ABS導(dǎo)電塑料，其特征在于，所述導(dǎo)電塑料由如下重量份的各組份組成: ABS100 份 乙烯-丙烯酸共聚物5-10份 石墨10-50份 偶聯(lián)劑0.1-3份 表面活性劑0.1-2份 抗氧劑0.1-0.4份 其中，所述的ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，所述乙烯-丙烯酸共聚物，為乙烯-丙烯酸酯共聚物、乙烯-丙烯酸酯-馬來(lái)酸酐接枝共聚物中的任一種。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石墨烯/ABS導(dǎo)電塑料，其特征在于，所述石墨為鱗片石墨、隱晶質(zhì)石墨、致密結(jié)晶狀石墨、膨脹石墨中的任一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種石墨烯/ABS導(dǎo)電塑料，其特征在于，所述石墨為鱗片石里年、O
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石墨烯/ABS導(dǎo)電塑料，其特征在于，所述偶聯(lián)劑為γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石墨烯/ABS導(dǎo)電塑料，其特征在于，所述的表面活性劑指十二烷基磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、吐溫80中的任一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石墨烯/ABS導(dǎo)電塑料，其特征在于，所述的抗氧劑指抗氧劑1010、抗氧劑168、抗氧劑330中一種或幾種。
7.一種制備權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的石墨烯/ABS導(dǎo)電塑料的爆破剝離制備方法，包括如下步驟:(1)導(dǎo)電ABS/石墨小粒子的制備:將所述ABS、乙烯-丙烯酸共聚物、石墨、表面活性劑、偶聯(lián)劑與抗氧劑按所述重量份經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，得到長(zhǎng)I?3mm，直徑0.5?1.5mm的ABS/石墨小粒子； (2)ABS/石墨膨脹剝離:將水、ABS/石墨小粒子、物理隔離劑、物理發(fā)泡劑一同在高壓釜中加熱后低壓放出，使ABS/石墨發(fā)生爆破、膨脹剝離，具體的說(shuō)是將步驟(I)所述制得的ABS/石墨小粒子、物理隔離劑、水分別按100:1:200 (均為重量份)的比例置于高壓釜中，開(kāi)啟攪拌器，并控制反應(yīng)釜內(nèi)溫度在ABS熔點(diǎn)下5?20°C內(nèi)，注入3~50MPa物理發(fā)泡劑，恒溫保壓30?90min后將釜內(nèi)ABS/石墨小粒子與水快速放出到I個(gè)大氣壓下，并保持高壓釜中壓力恒定，直到釜內(nèi)聚ABS/石墨小粒子與水排空，經(jīng)過(guò)篩，即可獲得爆破后的ABS/石墨稀發(fā)泡粒子； (3)將步驟(2)所述得到的爆破后的ABS/石墨烯粒子再經(jīng)雙螺桿擠出排氣造粒，即可得石墨稀/ABS導(dǎo)電塑料。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的石墨烯/ABS導(dǎo)電塑料的爆破剝離制備方法，其特征在于，所述的物理隔離劑是指碳酸鈣、高嶺土、滑石粉。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的石墨烯/ABS導(dǎo)電塑料的爆破剝離制備方法，其特征在于，所述的物理發(fā)泡劑為氮?dú)?、二氧化碳、丁烷或戊烷中的任一種。
10.一種導(dǎo)電制品，其特征在于，所述導(dǎo)電制品是以權(quán)利要求7所述爆破剝離方法制備的ABS/石墨稀導(dǎo)電塑料為原料制備而成。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種石墨烯/ABS導(dǎo)電塑料及其爆破剝離制備方法和用途，該導(dǎo)電塑料由100份ABS，5-10份乙烯-丙烯酸共聚物、10-50份石墨、0.1-3份偶聯(lián)劑、0.1-2份表面活性劑、0.1-0.4份抗氧劑組成。發(fā)明通過(guò)將上述組分經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出切粒，得到ABS/石墨小粒子，然后將水、所述改性ABS/石墨小粒子、物理發(fā)泡劑、隔離劑一同在高壓釜中加熱后快速低壓放出，使得到爆破剝離法制備的ABS/石墨烯發(fā)泡導(dǎo)電塑料。該導(dǎo)電塑料再經(jīng)雙螺桿擠出脫泡即可ABS/石墨烯導(dǎo)電塑料粒子。發(fā)明方法充分利用超臨界物理發(fā)泡劑的溶解能力，當(dāng)其滲入石墨片層在突然釋壓情況下膨脹而剝離石墨片層。此方法由于ABS的存在有效阻止了所制得的石墨烯的團(tuán)聚，所得體積電阻率為可達(dá)0.15Ω·cm，且適合工業(yè)化生產(chǎn)。
【IPC分類】C08K7-00, C08J9-14, C08L23-08, C08L55-02, C08K3-04, C08K13-04, C08J9-12
【公開(kāi)號(hào)】CN104559035
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510035627
【發(fā)明人】胡圣飛, 劉清亭, 張 榮
【申請(qǐng)人】湖北工業(yè)大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2015年1月26日