本發(fā)明涉及聚氯乙烯技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種多孔聚氯乙烯石墨烯復(fù)合材料的制備方法。
背景技術(shù)：
聚氯乙烯（pvc）是繼聚乙烯聚丙烯之后使用量最大塑料制品原料，有著其獨特的物理化學(xué)優(yōu)勢，廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域，但其熱穩(wěn)定性差，易老化分解降低了其使用范圍和使用價值。加之近幾年國內(nèi)pvc行業(yè)面臨產(chǎn)能過剩、能源價格上漲、市場競爭激烈、環(huán)保壓力加大等問題的嚴峻考驗。目前已經(jīng)有許多研究者致力于對pvc材料的改性以提高其機械性能和耐熱性能。常見改性填料主要有粘土，木粉，木纖維，農(nóng)作物殘留物，纖維素，碳酸鈣等但是無論是從改性后的聚氯乙烯的機械性能以及耐熱性能來說，有一定的改性效果，但是效果有限。石墨烯由于其優(yōu)異的物化性質(zhì)，能夠改善聚氯乙烯的熱穩(wěn)定性以及拉伸強度等，被認為是改性聚氯乙烯最好的材料。石墨烯作為新興材料，具有優(yōu)異的物理化學(xué)性能，已經(jīng)被廣大學(xué)者深入研究，但是石墨烯在制備和應(yīng)用方面仍然存在很多的問題，如難批量大面積生產(chǎn)結(jié)構(gòu)完整的石墨烯，石墨存在較大的范德華力在聚合物基體中易團聚分散不均勻等。多孔聚氯乙烯具有良好的吸附性能，制備多孔pvc材料的主要方法有改進懸浮聚合法、致孔劑瀝濾法和呼吸圖案法。但是這些方法制備的多孔聚氯乙烯要么表觀密度大，孔隙率不理想；要么孔隙率低，吸附性能有限；要么控制條件不易工業(yè)控制，產(chǎn)量低，成本高。這就需要對多孔聚氯乙烯的生產(chǎn)工藝進行一系列的改性，包括利用石墨烯改性等等，擴大聚氯乙烯的使用范圍，提高利用價值。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的就是為了彌補已有技術(shù)的缺陷，提供一種多孔聚氯乙烯石墨烯復(fù)合材料的制備方法。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
一種多孔聚氯乙烯石墨烯復(fù)合材料的制備方法，包括以下具體步驟：
（1）將納米石墨烯與聚二甲基硅氧烷放入密閉的稱量瓶中，放入馬弗爐中，加熱至230-240℃保溫60-80分鐘，冷卻后取出，得到改性納米石墨烯；
（2）將氯化鈉置于烘箱中以100-110℃烘20-24小時待用，將步驟（1）得到的改性納米石墨烯加入到聚氯乙烯溶液中，磁力攪拌30-40分鐘，使得改性納米石墨烯初步分散在聚氯乙烯溶液中；
（3）將步驟（2）產(chǎn)物與烘干的氯化鈉混合，放入球磨機中，以600-800轉(zhuǎn)/分的速度球磨60-90分鐘；然后將球磨后的混合物逐滴加入蒸餾水中成型，直至完全滴完后以500-600轉(zhuǎn)/分的速度攪拌洗滌4-5小時，直至完全清洗干凈；
（4）將上述清洗干凈的產(chǎn)物過濾，放入冰箱中在-20--18℃下冷凍8-12小時后置入冷凍干燥機中干燥12-24小時即可。
一種多孔聚氯乙烯石墨烯復(fù)合材料的制備方法，步驟（1）所述的納米石墨烯與聚二甲基硅氧烷的質(zhì)量比為10:1。
一種多孔聚氯乙烯石墨烯復(fù)合材料的制備方法，步驟（2）所述的聚氯乙烯溶液是指聚氯乙烯溶于n，n-二甲基甲酰胺中形成的溶液，且質(zhì)量濃度為0.075g/ml。
一種多孔聚氯乙烯石墨烯復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，步驟（2）所述的改性納米石墨烯的添加量為聚氯乙烯的1wt%，所述氯化鈉的添加量為聚氯乙烯的4倍。
一種多孔聚氯乙烯石墨烯復(fù)合材料的制備方法，步驟（3）所述的球磨過程中球磨介質(zhì)為氧化鋯球，且添加量為總物料的3-5倍。
一種多孔聚氯乙烯石墨烯復(fù)合材料的制備方法，步驟（3）所述的洗滌，具體步驟如下：每隔40-60分鐘更換一次蒸餾水，然后檢測洗滌液中的氯離子，直至檢測不到氯離子，視為清洗干凈。
本發(fā)明的優(yōu)點是：本發(fā)明首先通過對納米石墨烯進行改性，通過高溫裂解，聚二甲基硅氧烷的長鏈斷裂成硅氧鍵，沉積到納米石墨烯表面，使其疏水性增強；然后通過高能球磨的方法將改性納米石墨烯與聚氯乙烯的n,n-二甲基甲酰胺溶液、致氯化鈉進行混合，成分配比科學(xué)合理，在均勻分散的同時實現(xiàn)了聚氯乙烯、n,n-二甲基甲酰胺與致孔劑氯化鈉之間的混合和對致孔劑粒徑的進行的有效的控制，最后將混合物滴入蒸餾水中形成多孔聚氯乙烯石墨烯顆粒，致孔劑在水中與水相容，形成孔結(jié)構(gòu)較少表層，而球內(nèi)部由于表層的阻隔與水相容速度變慢，在慢慢溶出的過程中起到了致孔的作用，形成的孔分布均勻，孔徑均一，具有良好的通孔與開孔性能；同時由于疏水改性納米石墨烯的添加，使得制成的復(fù)合材料具有良好的疏水性能，多孔結(jié)構(gòu)可用于水污染處理等油水分離的處理，而且本發(fā)明工藝便于工業(yè)控制，拓寬了聚氯乙烯的應(yīng)用領(lǐng)域。
具體實施方式
一種多孔聚氯乙烯石墨烯復(fù)合材料的制備方法，包括以下具體步驟：
（1）將0.9g納米石墨烯與0.09g聚二甲基硅氧烷放入密閉的稱量瓶中，放入馬弗爐中，加熱至230℃保溫60分鐘，冷卻后取出，得到改性納米石墨烯；
（2）將氯化鈉置于烘箱中以100℃烘20小時待用，將90g聚氯乙烯溶解到1200mln，n二甲基甲酰胺溶液中，然后將步驟（1）得到的改性納米石墨烯加入其中，磁力攪拌30分鐘，使得改性納米石墨烯初步分散在聚氯乙烯溶液中；
（3）將步驟（2）產(chǎn)物與360g烘干的氯化鈉混合，放入球磨機中，球磨介質(zhì)為3000g的氧化鋯球，以600轉(zhuǎn)/分的速度球磨60分鐘；然后將球磨后的混合物逐滴加入蒸餾水中成型，直至完全滴完后以500轉(zhuǎn)/分的速度攪拌洗滌4小時，每隔40分鐘更換一次蒸餾水，然后檢測洗滌液中的氯離子，直至檢測不到氯離子，視為完全清洗干凈；
（4）將上述清洗干凈的產(chǎn)物過濾，放入冰箱中在-18℃下冷凍10小時后置入冷凍干燥機中干燥12小時即可。