一種耐高溫可膨脹石墨製備方法與流程
一種耐高溫可膨脹石墨製備方法與(yu) 流程
本發明涉及到一種耐高溫的可膨脹石墨，使其具有更高好的耐熱性與(yu) 炭層強度，可用於(yu) 聚苯乙烯、聚丙烯、尼龍等塑料的阻燃。
背景技術：
可膨脹石墨是由天然鱗片石墨通過氧化插層反應在石墨的片層間插入化合物而形成的具有層間插層物的石墨。將可膨脹石墨置在高溫下，石墨層間的插層物在高溫下迅速氣化，形成的氣體(ti) 將對石墨片層產(chan) 生巨大的撐張力，從(cong) 而使可膨脹石墨迅速膨脹，膨脹倍數可以達到數十倍到數百倍甚至上千倍。膨脹後的表觀容積達250mL·g-1一300mL·g-1或更大。膨脹後的石墨為(wei) 蠕蟲狀，大小在零點幾毫米到幾毫米之間，內(nei) 部具有大量獨特的網絡狀微孔結構，被稱為(wei) 膨脹石墨或石墨蠕蟲。由於(yu) 其獨特的結構膨脹石墨也具有了各種獨特的性能。
然而可膨脹石墨初始膨脹溫度一般在205℃，迅速膨脹溫度僅(jin) 為(wei) 230℃左右，這大大限製了可膨脹石墨的應用。另外，可膨脹石墨膨脹之後為(wei) 蠕蟲狀且力學強度較差，與(yu) 聚合物基體(ti) 的相容性差，這也大大影響了可膨脹石墨的應用範圍。
本發明采用有機矽類物質包覆處理可膨脹石墨，以提高了其初始膨脹溫度，且能夠明顯改善聚合物基體(ti) 的共混物在燃燒之後的炭層質量。改性後的可膨脹石墨與(yu) 協效阻燃劑複配後，還能進一步提高聚合物燃燒後的炭層強度。拓展了可膨脹石墨的應用領域。
技術實現要素：
本發明致力於(yu) 尋找一種新型的可膨脹石墨的處理方法，提高可膨脹石墨的起始膨脹溫度，並且增強聚合物/可膨脹石墨的炭層強度。
本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：
該可膨脹石墨的組分及含量：
可膨脹石墨(100份)，有機矽類物質(5-20份)，分散相(50-100份)，水(200-300份)。
根據本發明所述的可膨脹石墨是天然鱗片石墨通過強酸強氧化劑處理過後的80-160目的可膨脹石墨。
根據本發明所述的有機矽類物質為(wei) KH-550、KH-560、KH-69、聚甲基矽氧烷、液體(ti) 矽橡膠、正矽酸乙酯或其複配物。
根據本發明所述的分散相為(wei) 甲醇、乙醇、異丙醇、丙酮、四氫呋喃、二甲基乙酰胺或其複配物。
該發明包括以下步驟：
1)按照以下組分配比備料：可膨脹石墨(100份)，有機矽類物質(5-20份)，分散相(50-100份)，水(200-300份)。
2)將可膨脹石墨、分散相、水按照一定的比例在低俗混合器中混合均勻，40-80℃調節pH值攪拌15-30min左右，滴加有機矽類物質之後攪拌4h以上，洗滌抽濾幹燥。
本發明的優(you) 點：該發明使用一種的簡單的方法處理可膨脹石墨，該石墨的起始膨脹溫度提高，且能夠有效的改善和聚合物的炭層強度，同時改善了可膨脹石墨在聚合物基體(ti) 的加工性能。
具體(ti) 實施方式
實例一：
各組分含量：
可膨脹石墨(100份)，KH-550(20份)，無水乙醇(50份)，水(200份)。
將可膨脹石墨、無水乙醇、水按照上述的比例在低俗混合器中混合均勻，40-80℃調節pH值攪拌15min左右，滴加KH-550之後攪拌4h，洗滌抽濾幹燥。170℃時，將上述得到的可膨脹石墨、協效阻燃劑、聚合物基體(ti) 按照一定比例於(yu) 用密煉機中混合均勻，得到阻燃複合材料。
實例二：
各組分含量：
可膨脹石墨(100份)，正矽酸乙酯(20份)，無水乙醇(100份)，水(150份)。
將可膨脹石墨、無水乙醇、水按照上述的比例在低俗混合器中混合均勻，45℃調節pH＝8-9攪拌15min左右，滴加正矽酸乙酯之後攪拌4h，洗滌抽濾幹燥。170℃時，將上述得到的可膨脹石墨、協效阻燃劑、聚合物基體(ti) 按照一定比例於(yu) 用密煉機中混合均勻，得到阻燃複合材料。
實例三：
各組分含量：
可膨脹石墨(100份)，KH-69(20份)，異丙醇(100份)，水(300份)。
將可膨脹石墨、異丙醇、水按照上述的比例在低俗混合器中混合均勻，45℃調節pH＝8-9攪拌15min左右，滴加KH-69之後攪拌4h，洗滌抽濾幹燥。170℃時，將上述得到的可膨脹石墨、協效阻燃劑、聚合物基體(ti) 按照一定比例於(yu) 用密煉機中混合均勻，得到阻燃複合材料。
實例四：
各組分含量：
可膨脹石墨(100份)，KH-560(25份)，異丙醇(50份)，水(250份)。
將可膨脹石墨、異丙醇、水按照上述的比例在低俗混合器中混合均勻，45℃調節pH＝8-9攪拌15min左右，滴加KH-69之後攪拌4h，洗滌抽濾幹燥。170℃時，將上述得到的可膨脹石墨、協效阻燃劑、聚合物基體(ti) 按照一定比例於(yu) 用密煉機中混合均勻，得到阻燃複合材料。
技術特征：
1.一種耐高溫可膨脹石墨的製備方法，其特征在於(yu) ：該可膨脹石墨的組分及含量：可膨脹石墨(100份)，有機矽類物質(5-20份)，分散相(50-100份)，水(200-300份)。
2.根據權利要求書(shu) 1所述的可膨脹石墨，其特征在於(yu) 是天然鱗片石墨通過強酸強氧化劑處理過後的80目的可膨脹石墨。
3.根據權利要求書(shu) 1所述的有機矽類物質，其特征在於(yu) ，所述的有機矽類物質為(wei) KH-550、KH-560、KH-69、聚甲基矽氧烷、液體(ti) 矽橡膠、正矽酸乙酯或其複配物。
4.根據權利要求書(shu) 1所述的分散相，其特征在於(yu) ，所述的分散相為(wei) 甲醇、乙醇、異丙醇、丙酮、四氫呋喃、二甲基乙酰胺或其複配物。
5.根據權利要求書(shu) 1所述的一種耐高溫可膨脹石墨的製備方法，其特征在於(yu) ，該方法包括以下步驟：
1)按照以下組分配比備料：可膨脹石墨(100份)，有機矽類物質(5-20份)，分散相(50-100份)，水(200-300份)。
2)將可膨脹石墨、分散相、水按照一定的比例在低俗混合器中混合均勻，45℃調節pH值攪拌15min左右，滴加有機矽類物質之後攪拌4h，洗滌抽濾幹燥。
技術總結
本發明涉及一種耐高溫可膨脹石墨的製備方法以及在複合材料方麵的應用，屬於(yu) 高分子材料加工成型的範疇。其特征在於(yu) 將可膨脹石墨(100份)，分散相(50‑100份)，水(200‑300份)低速混合均勻，調節適當pH值之後，滴加有機矽類物質攪拌4h洗滌幹燥，之後在170℃下與(yu) 協效阻燃劑、聚合物基體(ti) 密煉混合製備可膨脹石墨阻燃複合材料。本發明工藝流程操作簡單、原料成本低廉，不僅(jin) 提高了可膨脹石墨的初始溫度，且能夠明顯的能夠改善可膨脹石墨在聚合物基體(ti) 燃燒之後的炭層。並且改性後的可膨脹石墨與(yu) 協效阻燃劑複配之後，聚合物燃燒之後的炭層強度會(hui) 進一步提高。