【技術實現步驟摘要】
本申請涉及環境降解材料制備，具體而言，涉及一種石墨烯全生物降解聚烯烴復合材料及其制備方法。
技術介紹
1、塑料工業迅速發展，其用途已經滲透到國民經濟的各個領域，用途十分廣泛。中國每年產生的廢棄大多數廢棄塑料為聚丙烯(pp)、聚乙烯(pe)和聚苯乙烯(ps)材料，這些材料不能夠自然分解。因此，由pp材料、pe材料、ps材料制備的一次性塑料包裝廢棄物及其相應的農用薄膜和一次性餐具，如果被隨意丟棄將會因其非降解性堆積在土地上，從而造成嚴重的白色污染，而且這種潛在的污染同時也會隨著人們使用量的增加和時間的積累而加劇，目前我國白色污染嚴重，已經引起政府有關部門和社會的普遍關注，相關法律法規已經出臺，尤其是在歐美市場，非可降解塑料的使用受到嚴格的限制。
2、聚烯烴類塑料是一類以c–c鍵為骨架的高分子材料，被廣泛應用于日常生活的各個領域。由于具有穩定的化學性質并且難以被環境中的微生物快速降解，聚烯烴塑料廢棄物在全球范圍內持續積累，造成了嚴重的環境污染及生態危機。近年來，利用生物方法降解聚烯烴類塑料引起了研究人員的廣泛關注。自然界豐富的微生物資源為生物降解聚烯烴類塑料廢棄物提供了可能，已經有一些對聚烯烴塑料具有降解能力的微生物被陸續報道。
3、現有的生物降解塑料的降解能力與使用期內的穩定性往往不能很好地結合在一起，兩種性能容易此消彼長，因此，研發出一種綜合性能優良的生物降解材料是目前研究工作的一個重要方向。
技術實現思路
1、本申請的目的在于提供一種石墨烯全生物降解聚烯烴復
2、本申請的另一目的在于提供一種由上述方法制備的石墨烯全生物降解聚烯烴復合材料，在使用周期內，具有良好的穩定性和安全性，同時又具有良好的生物降解性能。
3、本申請解決其技術問題是采用以下技術方案來實現的。
4、一方面，本申請實施例提供一種石墨烯全生物降解聚烯烴復合材料的制備方法，包括以下步驟：
5、s1：在冰水浴中裝配好反應瓶，在反應瓶中加入濃硫酸，然后邊攪拌邊加入石墨粉和硝酸鈉，充分反應；
6、s2：在s1的反應液中分次加入高錳酸鉀，邊加邊攪拌，待反應20-40min后，升溫至30-40℃，繼續攪拌30-40min，再緩慢加入去離子水，持續攪拌，并加入雙氧水，使溶液變為亮黃色；
7、s3：趁熱過濾，并用3％-5％hcl溶液和去離子水洗滌直到濾液中無硫酸根被檢測到為止，將過濾得到的產物冷凍干燥，得到氧化石墨烯，保存備用；
8、s4：將氧化石墨烯與溶劑按質量體積比1g：200-1000ml混合，在低于溶劑沸點溫度下超聲分散處理，然后加入有機物，并通氮氣進行回流反應，反應結束后對反應液進行抽濾，濾餅用過量乙醇反復沖洗后干燥得到有機物接枝氧化石墨烯；
9、s5：按重量份比為(1-10)：100，將s4制備的聚烯烴接枝石墨烯和聚烯烴混合，在密煉機中于160-230℃熔融共混5-30min，然后再冷卻，粉碎或造粒，得到石墨烯-聚烯烴復合材料。
10、另一方面，本申請實施例提供一種由上述方法制備的石墨烯全生物降解聚烯烴復合材料。
11、相對于現有技術，本申請的實施例至少具有如下優點或有益效果：
12、1.本申請實施例提供一種石墨烯全生物降解聚烯烴復合材料的制備方法，對氧化石墨烯進行預處理，形成有機物接枝氧化石墨烯，再與與聚烯烴熔融共混，在氧化石墨烯表面接枝上聚烯烴，從而改善其與聚烯烴材料的相容性，使得石墨烯均勻的分散在聚烯烴的基體中，不發生團聚，減少石墨烯片層的堆疊，在使復合材料結構穩定的同時，氧化石墨烯上的含氧官能團又有利于提高生物降解的速率。
13、2.本申請實施例提供一種由上述方法制備的石墨烯全生物降解聚烯烴復合材料。在使用周期內，具有良好的穩定性和安全性，同時又具有良好的生物降解性能。
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1.一種石墨烯全生物降解聚烯烴復合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種石墨烯全生物降解聚烯烴復合材料的制備方法，其特征在于，所述S1中，石墨粉、濃硫酸、硝酸鈉的質量比為1:(8-12):(2-5)。
3.根據權利要求1所述的一種石墨烯全生物降解聚烯烴復合材料的制備方法，其特征在于，所述S2中，加入高錳酸鉀時，反應溫度控制在5℃-20℃。
4.根據權利要求1所述的一種石墨烯全生物降解聚烯烴復合材料的制備方法，其特征在于，所述S2中，高錳酸鉀的加入量為石墨質量的3％-5％。
5.根據權利要求1所述的一種石墨烯全生物降解聚烯烴復合材料的制備方法，其特征在于，所述S2中，雙氧水的加入量為石墨質量的3％-8％。
6.根據權利要求1所述的一種石墨烯全生物降解聚烯烴復合材料的制備方法，其特征在于，所述溶劑為二甲基甲酰胺、二甲苯、甲苯、四氯化碳、水、酒精、丙酮中的一種或多種的混合物，并且溶劑為多種時，各組分互溶。
7.根據權利要求1所述的一種石墨烯全生物降解聚烯烴復合材料的制備方法，其特征
8.根據權利要求1所述的一種石墨烯全生物降解聚烯烴復合材料的制備方法，其特征在于，所述S4中，超聲分散的頻率為55-90Hz、時間為40-80min。
9.根據權利要求1所述的一種石墨烯全生物降解聚烯烴復合材料的制備方法，其特征在于，所述聚烯烴選自聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物中的任意一種。
10.一種如權利要求1-9任一項所述的制備方法所制備的石墨烯全生物降解聚烯烴復合材料。
...【技術特征摘要】
1.一種石墨烯全生物降解聚烯烴復合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種石墨烯全生物降解聚烯烴復合材料的制備方法，其特征在于，所述s1中，石墨粉、濃硫酸、硝酸鈉的質量比為1:(8-12):(2-5)。
3.根據權利要求1所述的一種石墨烯全生物降解聚烯烴復合材料的制備方法，其特征在于，所述s2中，加入高錳酸鉀時，反應溫度控制在5℃-20℃。
4.根據權利要求1所述的一種石墨烯全生物降解聚烯烴復合材料的制備方法，其特征在于，所述s2中，高錳酸鉀的加入量為石墨質量的3％-5％。
5.根據權利要求1所述的一種石墨烯全生物降解聚烯烴復合材料的制備方法，其特征在于，所述s2中，雙氧水的加入量為石墨質量的3％-8％。
6.根據權利要求1所述的一種石墨烯全生物降解聚烯烴復合材料的制備方法，...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張海波，張啟軒，
申請(專利權)人：北京市燕鑫科技開發有限責任公司，
類型：發明
國別省市：
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