一種熱塑性聚酯彈性體復(fù)合材料的制備方法
【專(zhuān)利摘要】一種熱塑性聚酯彈性體復(fù)合材料的制備方法，涉及材料制備技術(shù)領(lǐng)域，將熱塑性聚酯彈性體（TPEE）與石墨烯納米片（GNS）或功能化的石墨烯納米片（fGNS）置于密煉機(jī)中熔融共混后，得到熱塑性聚酯彈性體復(fù)合材料。本發(fā)明性能優(yōu)越，制作簡(jiǎn)單，使用方便。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種熱塑性聚酯彈性體復(fù)合材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種熱塑性聚酯彈性體復(fù)合材料的制備 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 熱塑性聚酯彈性體(TPEE)是熱塑性彈性體(TPE)家族新的一員，由于TPEE聚酯硬 段的極性、剛性和結(jié)晶性，使其具有良好的熱性能和抗油、抗溶劑性等。此外由于聚醚軟段 具有較低的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，因而材料又具備優(yōu)良的抗老化性能和力學(xué)性能。TPEE兼具優(yōu) 良的熔融穩(wěn)定性、熱塑性和良好的加工性，可以采用多種熱塑性加工工藝，而且在一定程度 上解決了橡膠制品不可重復(fù)利用的難題，快速發(fā)展成為一種綠色環(huán)保材料。
[0003] 盡管如此，熱塑性聚酯彈性體的力學(xué)性能還是不足，影響了其在某些場(chǎng)合下的應(yīng) 用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明目的是提供具有優(yōu)異力學(xué)性能的熱塑性聚酯彈性體復(fù)合材料的制備方法。
[0005] 本發(fā)明技術(shù)方案一是:將熱塑性聚酯彈性(TPEE)和石墨烯納米片(GNS)置于密煉 機(jī)中熔融共混后擠出，得到熱塑性聚酯彈性體復(fù)合材料。
[0006] 本發(fā)明技術(shù)方案二是:將熱塑性聚酯彈性(TPEE)和功能化的石墨烯納米片(fGNS) 置于密煉機(jī)中熔融共混后擠出，得到熱塑性聚酯彈性體復(fù)合材料。
[0007] 石墨烯(GNS)是由碳原子緊密堆積成單層二維蜂窩狀晶格結(jié)構(gòu)的炭質(zhì)新材，具有 優(yōu)異的力學(xué)、熱學(xué)和電學(xué)性能，在電子器件、存儲(chǔ)材料以及復(fù)合材料領(lǐng)域顯現(xiàn)出巨大的應(yīng)用 潛能，除此之外石墨烯納米片還可以進(jìn)行修飾改性，得到具有更好相容性的改性的石墨烯 納米片。
[0008] 本發(fā)明方法一以TPEE和GNS熱塑性聚酯彈性體復(fù)合材料為原料，方法二以TPEE和 fGNS熱塑性聚酯彈性體復(fù)合材料為原料進(jìn)行生產(chǎn)，都便于工業(yè)化生產(chǎn)，制作簡(jiǎn)單，都能得到 具有力學(xué)性能的熱塑性聚酯彈性體復(fù)合材料，使用方便。
[0009] 進(jìn)一步地，如投入的GNS太少，則性能不夠好，而投入的GNS太多，則會(huì)造成GNS過(guò)量 浪費(fèi)，并且性能會(huì)有所下降。因此，本發(fā)明優(yōu)選的所述TPEE和GNS的投料質(zhì)量比為1:0.001~ 0.1。
[0010] 進(jìn)一步地，如投入的fGNS太少，則性能不夠好，而投入的fGNS太多，則會(huì)造成fGNS 過(guò)量浪費(fèi)，并且性能會(huì)有所下降。因此，本發(fā)明優(yōu)選的所述TPEE和fGNS的投料質(zhì)量比為1: 0.001 ~0.1〇
【附圖說(shuō)明】
[0011] 圖1為采用實(shí)施例1方法制得的一種熱塑性聚酯彈性體復(fù)合材料及制備方法的樣 條照片。
[0012] 圖2為采用實(shí)施例4方法制得的一種熱塑性聚酯彈性體復(fù)合材料及制備方法的樣 條照片。
[0013] 圖3為采用對(duì)比例1方法制得的一種熱塑性聚酯彈性體復(fù)合材料及制備方法的樣 條照片。
【具體實(shí)施方式】
[0014] -、實(shí)施例 1: 1、將質(zhì)量比為1: 〇. 001的TPEE與GNS置于密煉機(jī)中，控制密煉機(jī)溫度為190°C，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 為50 rpm，恪融共混6 min后擠出，取得TPEE與GNS熱塑性聚酯彈性體復(fù)合粒子。
[0015] 2、將TPEE與GNS熱塑性聚酯彈性體復(fù)合粒子使用微型注塑機(jī)注射成如圖1所示的 標(biāo)準(zhǔn)啞鈴型(32 _X4 _X2 mm)和用于拉伸性能的測(cè)試。
[0016] 注射工藝為：料筒溫度190°C，模具溫度35°C，注射壓力600 bar，保壓壓力600 bar〇
[0017] 二、實(shí)施例2至3: 采用與實(shí)施例1相同的步驟，僅改變TPEE與GNS的投料比（見(jiàn)下表）。
[0018] 三、實(shí)施例4: 1、將質(zhì)量比為1: 〇. 〇〇 1的TPEE與fGNS置于密煉機(jī)中，控制密煉機(jī)溫度為190°C，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn) 速為50 rpm，熔融共混6 min后擠出，取得TPEE與fGNS熱塑性聚酯彈性體復(fù)合粒子。
[0019] 2、將TPEE與fGNS熱塑性聚酯彈性體復(fù)合粒子使用微型注塑機(jī)注射成如圖1所示的 標(biāo)準(zhǔn)啞鈴型(32 _X4 _X2 mm)和用于拉伸性能的測(cè)試。
[0020] 注射工藝為：料筒溫度190°C，模具溫度35°C，注射壓力600 bar，保壓壓力600 bar〇
[0021] 特別說(shuō)明：功能化的石墨稀納米片(fGNS)是在石墨稀(GNS)上接枝的新的基團(tuán)，實(shí) 驗(yàn)中首先采用改進(jìn)的Hummers法制備氧化石墨，具體實(shí)驗(yàn)步驟如下:在冰水浴條件下，稱(chēng)取 2g天然鱗片石墨加入到裝有46 ml濃硫酸的三口燒瓶中，加入1 g硝酸鈉，保持機(jī)械攪拌，再 緩慢加入6 g高錳酸鉀，維持溫度低于20°C反應(yīng)2 h;移去冰水浴，加熱到35°C反應(yīng)1 h;緩慢 加入92 mL去離子水，維持溫度在98°C反應(yīng)30 min;反應(yīng)結(jié)束后用溫水稀釋到300 mL，并加 入一定量的H202和5% HC1，用離心的方法將膠體洗滌至中性（用5% BaCl2溶液檢測(cè)上清液， 無(wú)白色沉淀），然后將膠體取出至于烘箱中50°C干燥24 h，得到G0。稱(chēng)取一定量的氧化石墨 于燒杯中，加入去離子水，利用細(xì)胞粉碎儀超聲lh后，用離心機(jī)以8000 r/min的速度離心， 然后取上層液體至三口燒瓶中，用氨水調(diào)節(jié)溶液PH10~11，加入一定量的水合肼，在98°C反 應(yīng)3 h后抽濾洗滌，并將濾餅置于烘箱中50°C干燥12 h，得到石墨烯(GNS)保存待用。稱(chēng)取 200 mg氧化石墨于三頸瓶中，加入DMF 20mL，超聲lh后，加入5g MDI，繼續(xù)超聲0.5 h，然后 加入2 mL催化劑DBTDL，在80 °C下反應(yīng)12 h。用3倍體積的丙酮洗滌上述溶液，產(chǎn)物置于烘 箱中50°C干燥48 h，取得功能化的石墨稀納米片(fGNS)。
[0022] 四、實(shí)施例5至6: 1、采用與實(shí)施例4相同的步驟，僅改變TPEE與fGNS的投料比（見(jiàn)下表）。
[0023] 2、將以上各例制成的復(fù)合材料使用微型注塑機(jī)注射成同樣如圖2所示的標(biāo)準(zhǔn)啞鈴 型（32 mmX4 mmX2 mm)〇
[0024] 注射工藝為：料筒溫度190°C，模具溫度35°C，注射壓力600 bar，保壓壓力600 bar〇
[0025] 五、對(duì)比例1: 1、直接將TPEE置于密煉機(jī)中，控制密煉機(jī)溫度為190°C，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為50 rpm，熔融共混6 min后擠出，取得TPEE粒子。
[0026] 2、將TPEE使用微型注塑機(jī)注射成如圖3所示的標(biāo)準(zhǔn)啞鈴型（32 mmX4 mmX2 mm) 和用于拉伸性能的測(cè)試。
[0027] 注射工藝為：料筒溫度190°C，模具溫度35°C，注射壓力600 bar，保壓壓力600 bar。圖3產(chǎn)品為純白狀。
[0028] 六、分析： 下表為以上各例取得樣條的力學(xué)強(qiáng)度對(duì)比表。
[0029] 從上表可以看出：以TPEE和GNS制成的熱塑性聚酯彈性體復(fù)合材料和以TPEE和 fGNS制成的熱塑性聚酯彈性體復(fù)合材料的力學(xué)性能遠(yuǎn)高于TPEE;其中TPEE與fGNS的質(zhì)量比 為1:0.01的復(fù)合材料明顯大于TPEE與GNS的質(zhì)量比為1:0.01的復(fù)合材料的力學(xué)性能，并且 遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于TPEE的力學(xué)性能。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種熱塑性聚酯彈性體復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:將熱塑性聚酯彈性和石 墨烯納米片置于密煉機(jī)中熔融共混后擠出，得到熱塑性聚酯彈性體復(fù)合材料。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于:所述熱塑性聚酯彈性和石墨烯納米片 的投料質(zhì)量比為I: 〇. OOl~〇. 1。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于:所述熱塑性聚酯彈性和石墨烯納米片 的投料質(zhì)量比為1:0.01。4. 一種熱塑性聚酯彈性體復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:將熱塑性聚酯彈性功能 化的石墨烯納米片置于密煉機(jī)中熔融共混后擠出，得到熱塑性聚酯彈性體復(fù)合材料。5. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于:所述熱塑性聚酯彈性體和功能化的石 墨烯納米片的投料質(zhì)量比為1: 〇. 001~〇. 1。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于:所述熱塑性聚酯彈性體和功能化的石 墨稀納米片的投料質(zhì)量比為1:0.01~0.1。
【文檔編號(hào)】C08K9/04GK105949728SQ201610333948
【公開(kāi)日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年5月19日
【發(fā)明人】吳德峰, 仇亞昕
【申請(qǐng)人】揚(yáng)州大學(xué)