本發(fā)明屬于復(fù)合材料領(lǐng)域，尤其涉及一種高強(qiáng)度耐熔滴的石墨烯/pet復(fù)合板材及其制備方法。

背景技術(shù)：

聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(pet)的機(jī)械強(qiáng)度、剛度、硬度高，滑動(dòng)性能和耐磨強(qiáng)度好，電氣絕緣性好，具有非常好的耐蠕變性能、尺寸穩(wěn)定性(優(yōu)于pom)和生理惰性(適于與食品接觸)。耐氣候性、抗化學(xué)藥品穩(wěn)定性好，吸水率低，耐弱酸和有機(jī)溶劑，但不耐熱水浸泡，不耐堿。然而，面對(duì)社會(huì)的快速發(fā)展，人們對(duì)pet的機(jī)械性能、熱性能、電性能提出了許多新要求，若能將pet的性能進(jìn)一步提升，或賦予其新的性能，不僅能進(jìn)一步拓寬pet的應(yīng)用范圍，也可給人類(lèi)社會(huì)帶來(lái)更多便利。

引入增強(qiáng)材料是一種可快速規(guī)模生產(chǎn)，性價(jià)比高的方法，常規(guī)增強(qiáng)材料包括金屬材料(納米線、納米粒子)、無(wú)機(jī)填料(蒙脫土、二氧化鈦、二氧化硅、氮化硼等)和碳材料(炭黑、石墨等)。常規(guī)增強(qiáng)材料存在兩大缺陷，一方面需要很高添加量才能獲得令人滿意的效果，但高添加量伴隨著其他性能的下降，難以實(shí)現(xiàn)性能的全面提升，另一方面增強(qiáng)效果往往是單一的，不能同時(shí)對(duì)多個(gè)性能進(jìn)行提高。這些問(wèn)題導(dǎo)致常規(guī)增強(qiáng)材料的性價(jià)比偏低，不適合大規(guī)模推廣。

石墨烯是新世紀(jì)來(lái)最受關(guān)注的新材料之一，因其具有超高的比表面積、優(yōu)異的力學(xué)性能、高導(dǎo)電率、高導(dǎo)熱率和高阻隔性而在諸多領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景。在復(fù)合材料領(lǐng)域，加入少量石墨烯可同時(shí)提高材料的多項(xiàng)性能，具有超高的性價(jià)比，這使其在復(fù)合材料方面得到廣泛研究。但石墨烯容易團(tuán)聚，會(huì)重新形成石墨堆疊結(jié)構(gòu)，降低了其增強(qiáng)效果。雖然可以通過(guò)添加分散劑和進(jìn)行表面修飾的方法來(lái)促進(jìn)石墨烯的分散性和降低石墨烯的堆疊，但是這些方法提高了石墨烯的成本，并且引入了新的成分。專(zhuān)利201510514154.7《氧化石墨烯改性pet材料的制備方法》采用在酯化前將氧化石墨烯加入氧化石墨烯水溶液，一方面水的加入對(duì)酯化和縮聚會(huì)產(chǎn)生影響，另一方面酯化階段氧化石墨烯發(fā)生還原，可能產(chǎn)生堆疊，降低性能。專(zhuān)利201280033203.x《聚對(duì)苯二甲酸乙二酯-石墨烯納米復(fù)合物》將石墨烯納米片加入pet聚合體系，多層石墨烯使得添加量較高(2～15％)，而且由于沒(méi)有官能團(tuán)存在，石墨烯在聚合過(guò)程中會(huì)發(fā)生二次堆疊，形成不相容的缺陷點(diǎn)。專(zhuān)利201610111707.9《pet基石墨烯復(fù)合材料、其制備方法及浮空器》先將氧化石墨烯用乙二醇改性，再與pet單體進(jìn)行酯化或酯交換，最后縮聚得到復(fù)合材料，雖然通過(guò)改性的方式提高了石墨烯與pet聚合體系的相容性，并且使石墨烯與pet產(chǎn)生共價(jià)接枝，但是在酯化過(guò)程中，氧化石墨烯仍舊會(huì)不可避免地發(fā)生堆疊，且制備過(guò)程復(fù)雜，整體生產(chǎn)的成本高，不適合實(shí)際生產(chǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)不足，提供一種石墨烯/pet復(fù)合板材及其制備方法。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種石墨烯/pet復(fù)合板材的制備方法，其特征在于，該方法為：將100重量份的石墨烯/pet納米復(fù)合材料和0～10重量份的助劑混合均勻后，經(jīng)熔融擠出，即得到本發(fā)明耐高溫抗熔滴的石墨烯/pet復(fù)合板材。

進(jìn)一步地，所述助劑由抗氧化劑、無(wú)機(jī)填充劑、增韌劑、光澤改善助劑中的一種或多種按照任意配比組成。所述熔融擠出溫度為230～260℃，螺桿轉(zhuǎn)速為30-90rpm，牽引速度為0.15～6m/min。

進(jìn)一步地，所述石墨烯/pet納米復(fù)合材料由以下步驟制備進(jìn)行：

(1)通過(guò)霧化干燥法將尺寸為1～50微米的單層氧化石墨烯分散液干燥，得到褶球狀氧化石墨烯，其碳氧比為2.5～5；

(2)將100重量份對(duì)苯二甲酸、48～67重量份乙二醇、0.02質(zhì)量份醋酸鈉充分混合攪拌，在250℃下進(jìn)行酯化反應(yīng)；

(3)將步驟(1)得到的0.0117～5.85重量份褶球狀氧化石墨烯，與0.018重量份催化劑加入步驟(2)得到的酯化產(chǎn)物中，保溫?cái)嚢?～3h，之后升溫至285℃并抽真空，反應(yīng)進(jìn)行至體系不再放熱，水冷切粒得到石墨烯/pet納米復(fù)合材料。

進(jìn)一步地，所述步驟(1)的霧化干燥溫度為130～200℃。

進(jìn)一步地，所述步驟(3)中攪拌速度為140～200轉(zhuǎn)/分。

進(jìn)一步地，所述步驟(3)中催化劑為銻系催化劑，包括銻的氧化物、無(wú)機(jī)鹽和有機(jī)化合物。

進(jìn)一步地，所述步驟(3)中催化劑為鈦系催化劑，包括鈦的氧化物、無(wú)機(jī)鹽和有機(jī)化合物。

進(jìn)一步地，所述步驟(3)中催化劑為鍺系催化劑，包括鍺的氧化物、無(wú)機(jī)鹽和有機(jī)化合物。

本發(fā)明的有益效果在于：(1)加入少量褶球狀氧化石墨烯微球與pet前驅(qū)體進(jìn)行原位聚合可顯著提高pet板材的屈服強(qiáng)度、彈性模量，高溫條件下的屈服強(qiáng)度也得到了提升。這是由于酯化完成后加入的褶球狀氧化石墨烯微球可逐步展開(kāi)、解離為片狀氧化石墨烯，在pet聚合過(guò)程中氧化石墨烯表面的羥基和羧基與體系中的pet分子發(fā)生反應(yīng)，使得pet分子鏈接枝于石墨烯表面，提高了兩者相容性。較低的堆疊大幅降低了石墨烯的添加量，使得本發(fā)明方法具有高性價(jià)比。(2)將氧化石墨烯在酯化后加入，避免了對(duì)第一步酯化過(guò)程的影響。對(duì)聚合過(guò)程而言，引入氧化石墨烯聚合工藝沒(méi)有產(chǎn)生明顯影響，因此本發(fā)明方法在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中更加合理，效率更高，成本更低。(3)加入石墨烯降低了板材燃燒時(shí)的滴落速度，提高了材料的抗熔滴性能。(4)高添加量下復(fù)合板材的電導(dǎo)率顯著上升，可用作防靜電材料。

附圖說(shuō)明

圖1是經(jīng)本發(fā)明實(shí)施例1制備的褶球狀氧化石墨烯的sem圖。

圖2是經(jīng)本發(fā)明實(shí)施例1制備的石墨烯/pet復(fù)合材料的照片。

具體實(shí)施方式

制備石墨烯/pet復(fù)合板材的方法包括如下步驟：

(1)通過(guò)霧化干燥法將單層氧化石墨烯分散液干燥，得到褶球狀氧化石墨烯。所述霧化干燥溫度為130～200℃。所述褶球狀氧化石墨烯由單層褶皺氧化石墨烯片組成，氧化石墨烯片的尺寸為1～50微米，碳氧比為2.5～5；(2)將100重量份對(duì)苯二甲酸、48～67重量份乙二醇、0.02質(zhì)量份醋酸鈉充分混合攪拌，在250℃下進(jìn)行酯化反應(yīng)至無(wú)水產(chǎn)生；(3)將步驟(1)得到的0.0117～5.85重量份褶球狀氧化石墨烯，與0.018重量份催化劑加入步驟(2)得到的酯化產(chǎn)物中，保溫?cái)嚢?～3h，之后升溫至285℃并抽真空，反應(yīng)進(jìn)行至體系不再放熱，水冷切粒得到石墨烯/pet納米復(fù)合材料。所述攪拌速度為140～200轉(zhuǎn)/分。所述催化劑為銻系催化劑，包括銻的氧化物、無(wú)機(jī)鹽和有機(jī)化合物。所述催化劑為鈦系催化劑，包括銻的氧化物、無(wú)機(jī)鹽和有機(jī)化合物。所述催化劑為銻系催化劑，包括鍺的氧化物、無(wú)機(jī)鹽和有機(jī)化合物；(4)將100重量份的石墨烯/pet納米復(fù)合材料和0～10重量份的助劑混合均勻后，經(jīng)熔融擠出，即得到本發(fā)明耐高溫抗熔滴的石墨烯/pet復(fù)合板材。所述助劑由抗氧化劑、無(wú)機(jī)填充劑、增韌劑、光澤改善助劑中的一種或多種按照任意配比組成。熔融擠出溫度為230～260℃，螺桿轉(zhuǎn)速為30-90rpm，牽引速度為0.15～6m/min。

熱變形溫度依據(jù)gb/t1634.1‐2004測(cè)量。拉伸屈服強(qiáng)度、模量依據(jù)gb/t1040.1‐2006測(cè)量。阻燃性測(cè)試依據(jù)ul94水平垂直燃燒試驗(yàn)方法進(jìn)行。

下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體描述，本實(shí)施例只用于對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明，不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)上述發(fā)明的內(nèi)容做出一些非本質(zhì)的改變和調(diào)整均屬本發(fā)明的保護(hù)范圍。

實(shí)施例1：

(1)通過(guò)霧化干燥法將單層氧化石墨烯分散液干燥，得到氧化石墨烯微球，霧化溫度為130℃，氧化石墨烯片的尺寸為1～3微米，碳氧比為2.5；

(2)將100質(zhì)量份對(duì)苯二甲酸、53質(zhì)量份乙二醇、0.02質(zhì)量份醋酸鈉充分混合攪拌，在250℃下進(jìn)行酯化反應(yīng)至無(wú)水產(chǎn)生；

(3)將步驟(1)得到的0.117質(zhì)量份褶球狀氧化石墨烯，與0.018質(zhì)量份乙二醇銻加入步驟(2)得到的酯化產(chǎn)物中，保溫?cái)嚢?h，攪拌速度為160轉(zhuǎn)/分，之后升溫至285℃并抽真空，反應(yīng)進(jìn)行至體系不再放熱，水冷切粒得到石墨烯/pet納米復(fù)合材料。

(4)將100質(zhì)量份石墨烯/pet納米復(fù)合材料和0.2質(zhì)量份抗氧化劑混合均勻，經(jīng)熔融擠出得到石墨烯/pet復(fù)合板材。擠出溫度為240℃，螺桿轉(zhuǎn)速為70rpm，牽引速度為4m/min。

經(jīng)以上步驟，得到石墨烯/pet復(fù)合板材，如圖1所示。所得褶球狀氧化石墨烯的sem圖如圖2所示。復(fù)合板材的具體性能如表1，2所示。

實(shí)施例2：

(1)通過(guò)霧化干燥法將單層氧化石墨烯分散液干燥，得到氧化石墨烯微球，霧化溫度為130℃，氧化石墨烯片的尺寸為10～15微米，碳氧比為2.5；

(2)將100質(zhì)量份對(duì)苯二甲酸、53質(zhì)量份乙二醇、0.02質(zhì)量份醋酸鈉充分混合攪拌，在250℃下進(jìn)行酯化反應(yīng)至無(wú)水產(chǎn)生；

(3)將步驟(1)得到的0.117質(zhì)量份褶球狀氧化石墨烯，與0.018質(zhì)量份乙二醇銻加入步驟(2)得到的酯化產(chǎn)物中，保溫?cái)嚢?h，攪拌速度為160轉(zhuǎn)/分，之后升溫至285℃并抽真空，反應(yīng)進(jìn)行至體系不再放熱，水冷切粒得到石墨烯/pet納米復(fù)合材料。

(4)將100質(zhì)量份石墨烯/pet納米復(fù)合材料和0.2質(zhì)量份抗氧化劑混合均勻，經(jīng)熔融擠出得到石墨烯/pet復(fù)合板材。擠出溫度為240℃，螺桿轉(zhuǎn)速為70rpm，牽引速度為4m/min。

經(jīng)以上步驟，得到石墨烯/pet復(fù)合板材，具體性能如表1，2所示。

實(shí)施例3：

(1)通過(guò)霧化干燥法將單層氧化石墨烯分散液干燥，得到氧化石墨烯微球，霧化溫度為130℃，氧化石墨烯片的尺寸為40～45微米，碳氧比為2.5；

(2)將100質(zhì)量份對(duì)苯二甲酸、53質(zhì)量份乙二醇、0.02質(zhì)量份醋酸鈉充分混合攪拌，在250℃下進(jìn)行酯化反應(yīng)至無(wú)水產(chǎn)生；

(3)將步驟(1)得到的0.117重量份褶球狀氧化石墨烯，與0.018質(zhì)量份乙二醇銻加入步驟(2)得到的酯化產(chǎn)物中，保溫?cái)嚢?h，攪拌速度為160轉(zhuǎn)/分，之后升溫至285℃并抽真空，反應(yīng)進(jìn)行至體系不再放熱，水冷切粒得到石墨烯/pet納米復(fù)合材料。

(4)將100質(zhì)量份石墨烯/pet納米復(fù)合材料和0.2質(zhì)量份抗氧化劑混合均勻，經(jīng)熔融擠出得到石墨烯/pet復(fù)合板材。擠出溫度為240℃，螺桿轉(zhuǎn)速為70rpm，牽引速度為4m/min。

經(jīng)以上步驟，得到石墨烯/pet復(fù)合板材，具體性能如表1，2所示。

實(shí)施例4：

(1)通過(guò)霧化干燥法將單層氧化石墨烯分散液干燥，得到氧化石墨烯微球，霧化溫度為160℃，氧化石墨烯片的尺寸為10～15微米，碳氧比為5；

(2)將100質(zhì)量份對(duì)苯二甲酸、53質(zhì)量份乙二醇、0.02質(zhì)量份醋酸鈉充分混合攪拌，在250℃下進(jìn)行酯化反應(yīng)至無(wú)水產(chǎn)生；

(3)將步驟(1)得到的0.117重量份褶球狀氧化石墨烯，與0.018質(zhì)量份乙二醇銻加入步驟(2)得到的酯化產(chǎn)物中，保溫?cái)嚢?h，攪拌速度為160轉(zhuǎn)/分，之后升溫至285℃并抽真空，反應(yīng)進(jìn)行至體系不再放熱，水冷切粒得到石墨烯/pet納米復(fù)合材料。

(4)將100質(zhì)量份石墨烯/pet納米復(fù)合材料和0.4質(zhì)量份抗氧化劑混合均勻，經(jīng)熔融擠出得到石墨烯/pet復(fù)合板材。擠出溫度為240℃，螺桿轉(zhuǎn)速為70rpm，牽引速度為4m/min。

經(jīng)以上步驟，得到石墨烯/pet復(fù)合板材，具體性能如表1，2所示。

實(shí)施例5：

(1)通過(guò)霧化干燥法將單層氧化石墨烯分散液干燥，得到氧化石墨烯微球，霧化溫度為130℃，氧化石墨烯片的尺寸為10～15微米，碳氧比為2.5；

(2)將100質(zhì)量份對(duì)苯二甲酸、53質(zhì)量份乙二醇、0.02質(zhì)量份醋酸鈉充分混合攪拌，在250℃下進(jìn)行酯化反應(yīng)至無(wú)水產(chǎn)生；

(3)將步驟(1)得到的1.17重量份褶球狀氧化石墨烯，與0.018質(zhì)量份乙二醇銻加入步驟(2)得到的酯化產(chǎn)物中，保溫?cái)嚢?h，攪拌速度為160轉(zhuǎn)/分，之后升溫至285℃并抽真空，反應(yīng)進(jìn)行至體系不再放熱，水冷切粒得到石墨烯/pet納米復(fù)合材料。

(4)將100質(zhì)量份石墨烯/pet納米復(fù)合材料和0.3質(zhì)量份抗氧化劑混合均勻，經(jīng)熔融擠出得到石墨烯/pet復(fù)合板材。擠出溫度為240℃，螺桿轉(zhuǎn)速為70rpm，牽引速度為4m/min。

經(jīng)以上步驟，得到石墨烯/pet復(fù)合板材，具體性能如表1，2所示。

實(shí)施例6：

(1)通過(guò)霧化干燥法將單層氧化石墨烯分散液干燥，得到氧化石墨烯微球，霧化溫度為130℃，氧化石墨烯片的尺寸為10～15微米，碳氧比為2.5；

(2)將100質(zhì)量份對(duì)苯二甲酸、53質(zhì)量份乙二醇、0.02質(zhì)量份醋酸鈉充分混合攪拌，在250℃下進(jìn)行酯化反應(yīng)至無(wú)水產(chǎn)生；

(3)將步驟(1)得到的5.85質(zhì)量份褶球狀氧化石墨烯，與0.018質(zhì)量份乙二醇銻加入步驟(2)得到的酯化產(chǎn)物中，保溫?cái)嚢?h，攪拌速度為160轉(zhuǎn)/分，之后升溫至285℃并抽真空，反應(yīng)進(jìn)行至體系不再放熱，水冷切粒得到石墨烯/pet復(fù)合板材。

(4)將100質(zhì)量份石墨烯/pet納米復(fù)合材料和0.5質(zhì)量份抗氧化劑混合均勻，經(jīng)熔融擠出得到石墨烯/pet復(fù)合板材。擠出溫度為240℃，螺桿轉(zhuǎn)速為70rpm，牽引速度為4m/min。

經(jīng)以上步驟，得到石墨烯/pet復(fù)合板材，具體性能如表1，2所示。

對(duì)比例1：

按照實(shí)施例1的方法制備pet，不同的是，制備過(guò)程中不添加褶球狀氧化石墨烯。性能如表1，2所示。

對(duì)比例2：

(1)通過(guò)霧化干燥法將單層氧化石墨烯分散液干燥，得到氧化石墨烯微球，霧化溫度為130℃，氧化石墨烯片的尺寸為0.3～0.7微米，碳氧比為2.5；

(2)將100質(zhì)量份對(duì)苯二甲酸、53質(zhì)量份乙二醇、0.02質(zhì)量份醋酸鈉充分混合攪拌，在250℃下進(jìn)行酯化反應(yīng)至無(wú)水產(chǎn)生；

(3)將步驟(1)得到的0.117質(zhì)量份褶球狀氧化石墨烯，與0.018質(zhì)量份乙二醇銻加入步驟(2)得到的酯化產(chǎn)物中，保溫?cái)嚢?h，攪拌速度為160轉(zhuǎn)/分，之后升溫至285℃并抽真空，反應(yīng)進(jìn)行至體系不再放熱，水冷切粒得到石墨烯/pet納米復(fù)合材料。

(4)將100質(zhì)量份石墨烯/pet納米復(fù)合材料和0.2質(zhì)量份抗氧化劑混合均勻，經(jīng)熔融擠出得到石墨烯/pet復(fù)合板材。擠出溫度為240℃，螺桿轉(zhuǎn)速為70rpm，牽引速度為4m/min。

經(jīng)以上步驟，得到石墨烯/pet復(fù)合板材，具體性能如表1，2所示。

對(duì)比例3：

(1)通過(guò)霧化干燥法將單層氧化石墨烯分散液干燥，得到氧化石墨烯微球，霧化溫度為130℃，氧化石墨烯片的尺寸為70～80微米，碳氧比為2.5；

(2)將100質(zhì)量份對(duì)苯二甲酸、53質(zhì)量份乙二醇、0.02質(zhì)量份醋酸鈉充分混合攪拌，在250℃下進(jìn)行酯化反應(yīng)至無(wú)水產(chǎn)生；

(3)將步驟(1)得到的0.117質(zhì)量份褶球狀氧化石墨烯，與0.018質(zhì)量份乙二醇銻加入步驟(2)得到的酯化產(chǎn)物中，保溫?cái)嚢?h，攪拌速度為160轉(zhuǎn)/分，之后升溫至285℃并抽真空，反應(yīng)進(jìn)行至體系不再放熱，水冷切粒得到石墨烯/pet納米復(fù)合材料。

(4)將100質(zhì)量份石墨烯/pet納米復(fù)合材料和0.2質(zhì)量份抗氧化劑混合均勻，經(jīng)熔融擠出得到石墨烯/pet復(fù)合板材。擠出溫度為240℃，螺桿轉(zhuǎn)速為70rpm，牽引速度為4m/min。

經(jīng)以上步驟，得到石墨烯/pet復(fù)合板材，具體性能如表1，2所示。

對(duì)比例4：

(1)通過(guò)霧化干燥法將單層氧化石墨烯分散液干燥，得到氧化石墨烯微球，霧化溫度為220℃，氧化石墨烯片的尺寸為10～15微米，碳氧比為10；

(2)將100質(zhì)量份對(duì)苯二甲酸、53質(zhì)量份乙二醇、0.02質(zhì)量份醋酸鈉充分混合攪拌，在250℃下進(jìn)行酯化反應(yīng)至無(wú)水產(chǎn)生；

(3)將步驟(1)得到的0.117質(zhì)量份褶球狀氧化石墨烯，與0.018質(zhì)量份乙二醇銻加入步驟(2)得到的酯化產(chǎn)物中，保溫?cái)嚢?h，攪拌速度為160轉(zhuǎn)/分，之后升溫至285℃并抽真空，反應(yīng)進(jìn)行至體系不再放熱，水冷切粒得到石墨烯/pet納米復(fù)合材料。

(4)將100質(zhì)量份石墨烯/pet納米復(fù)合材料和0.2質(zhì)量份抗氧化劑混合均勻，經(jīng)熔融擠出得到石墨烯/pet復(fù)合板材。擠出溫度為240℃，螺桿轉(zhuǎn)速為70rpm，牽引速度為4m/min。

經(jīng)以上步驟，得到石墨烯/pet復(fù)合板材，具體性能如表1，2所示。

對(duì)比例5：

(1)通過(guò)霧化干燥法將單層氧化石墨烯分散液干燥，得到氧化石墨烯微球，霧化溫度為130℃，氧化石墨烯片的尺寸為10～15微米，碳氧比為2.5；

(2)將100質(zhì)量份對(duì)苯二甲酸、53質(zhì)量份乙二醇、0.02質(zhì)量份醋酸鈉充分混合攪拌，在250℃下進(jìn)行酯化反應(yīng)至無(wú)水產(chǎn)生；

(3)將步驟(1)得到的9.36質(zhì)量份褶球狀氧化石墨烯，與0.018質(zhì)量份乙二醇銻加入步驟(2)得到的酯化產(chǎn)物中，保溫?cái)嚢?h，攪拌速度為160轉(zhuǎn)/分，之后升溫至285℃并抽真空，反應(yīng)進(jìn)行至體系不再放熱，水冷切粒得到石墨烯/pet復(fù)合板材。

(4)將100質(zhì)量份石墨烯/pet納米復(fù)合材料和0.2質(zhì)量份抗氧化劑混合均勻，經(jīng)熔融擠出得到石墨烯/pet復(fù)合板材。擠出溫度為240℃，螺桿轉(zhuǎn)速為70rpm，牽引速度為4m/min。

經(jīng)以上步驟，得到石墨烯/pet復(fù)合板材，具體性能如表1，2所示。

表1實(shí)施例具體參數(shù)

表2實(shí)施例的具體性能

分析對(duì)比例1、對(duì)比例2、實(shí)施例1、實(shí)施例2、實(shí)施例3和對(duì)比例3可以發(fā)現(xiàn)，在保持氧化石墨烯碳氧比和添加量不變的情況下，選擇合適的氧化石墨烯尺寸范圍可得到性能最優(yōu)的復(fù)合材料。對(duì)比例2的氧化石墨烯的尺寸過(guò)小，本身不能作為有效的增強(qiáng)材料，而對(duì)比例3的氧化石墨烯尺寸過(guò)大，在加入聚合體系中后不能有效展開(kāi)為片狀氧化石墨烯，只能作為褶球形填充體對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行增強(qiáng)，拉伸強(qiáng)度和模量增加量少，斷裂伸長(zhǎng)率略有降低。而在1～50微米的尺寸范圍內(nèi)，隨著尺寸增加，氧化石墨烯能更加有效地起到增強(qiáng)作用。

分析對(duì)比例1、實(shí)施例2、實(shí)施例4、對(duì)比例4可以發(fā)現(xiàn)，碳氧比增大，復(fù)合材料的性能越好，這是由于碳氧比上升，石墨烯的缺陷少，本身的性能更優(yōu)，從而使復(fù)合材料的表現(xiàn)更好。但是碳氧比不能過(guò)高，否則氧化石墨烯片間的結(jié)合力過(guò)強(qiáng)，聚合時(shí)不展開(kāi)，不能有效增強(qiáng)，甚至大幅降低斷裂伸長(zhǎng)率(對(duì)比例4)。

分析對(duì)比例1、實(shí)施例2、實(shí)施例5、實(shí)施例6、對(duì)比例5可以發(fā)現(xiàn)，氧化石墨烯的加入量增大，材料的力學(xué)性能得到提升，熔滴速度大幅降低，電導(dǎo)率大幅提升。加入過(guò)多氧化石墨烯后，雖然阻燃性和電導(dǎo)率可進(jìn)一步提高，材料力學(xué)性能下降，這是由于過(guò)多的石墨烯發(fā)生堆疊，降低了增強(qiáng)效果，使材料變脆(對(duì)比例5)。

實(shí)施例7：

(1)通過(guò)霧化干燥法將單層氧化石墨烯分散液干燥，得到氧化石墨烯微球，霧化溫度為200℃，氧化石墨烯片的尺寸為20-30微米，碳氧比為5；

(2)將100質(zhì)量份對(duì)苯二甲酸、53質(zhì)量份乙二醇、0.02質(zhì)量份醋酸鈉充分混合攪拌，在250℃下進(jìn)行酯化反應(yīng)至無(wú)水產(chǎn)生；

(3)將步驟(1)得到的0.0117質(zhì)量份褶球狀氧化石墨烯，與0.018質(zhì)量份乙二醇銻加入步驟(2)得到的酯化產(chǎn)物中，保溫?cái)嚢?h，攪拌速度為200轉(zhuǎn)/分，之后升溫至285℃并抽真空，反應(yīng)進(jìn)行至體系不再放熱，水冷切粒得到石墨烯/pet復(fù)合膜。

(4)將100質(zhì)量份石墨烯/pet納米復(fù)合材料和10質(zhì)量份抗氧化劑混合均勻，經(jīng)熔融擠出得到石墨烯/pet復(fù)合板材。擠出溫度為230℃，螺桿轉(zhuǎn)速為30rpm，牽引速度為0.15m/min。

經(jīng)以上步驟，得到石墨烯/pet復(fù)合板材性能良好。

實(shí)施例8：

(1)通過(guò)霧化干燥法將單層氧化石墨烯分散液干燥，得到氧化石墨烯微球，霧化溫度為130℃，氧化石墨烯片的尺寸為20-30微米，碳氧比為5；

(2)將100質(zhì)量份對(duì)苯二甲酸、53質(zhì)量份乙二醇、0.02質(zhì)量份醋酸鈉充分混合攪拌，在250℃下進(jìn)行酯化反應(yīng)至無(wú)水產(chǎn)生；

(3)將步驟(1)得到的0.0117質(zhì)量份褶球狀氧化石墨烯，與0.018質(zhì)量份乙二醇銻加入步驟(2)得到的酯化產(chǎn)物中，保溫?cái)嚢?h，攪拌速度為140轉(zhuǎn)/分，之后升溫至285℃并抽真空，反應(yīng)進(jìn)行至體系不再放熱，水冷切粒得到石墨烯/pet復(fù)合膜。

(4)將100質(zhì)量份石墨烯/pet納米復(fù)合材料和10質(zhì)量份抗氧化劑混合均勻，經(jīng)熔融擠出得到石墨烯/pet復(fù)合板材。擠出溫度為260℃，螺桿轉(zhuǎn)速為90rpm，牽引速度為6m/min。

經(jīng)以上步驟，得到石墨烯/pet復(fù)合板材性能良好。