本发明属于材料领域，具体涉及一种石墨烯塑料材料及其制备方法。
背景技术：
聚乙烯是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂。在工业上，也包括乙烯与少量α-烯烃的共聚物。聚乙烯无臭，无毒，手感似蜡，具有优良的耐低温性能（最低使用温度可达-100~-70°c），化学稳定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀（不耐具有氧化性质的酸）。常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，电绝缘性优良；高密度聚乙烯俗称低压聚乙烯，与ldpe及lldpe相较，有较高之耐温、耐油性、耐蒸汽渗透性及抗环境应力开裂性，此外电绝缘性和抗冲击性及耐寒性能很好，主要应用于吹塑、注塑等领域；石墨烯出色的物理性能，促使了其在高分子材料领域中的研究与应用，人们总是努力地尝试将石墨烯与聚合物制成复合材料，试图通过石墨烯来改进聚合物的导电、导热及其他特殊的性能；结构完整的石墨烯由稳定的苯六元环组成，其表面呈惰性，与聚合物之间的相互作用力较小，而石墨烯片层间存在较强的范德华力，易发生聚集，很难在聚合物基体中均匀的分散，这严重影响了石墨烯在聚合物改性中的研究与应用；
因此，本发明的目的就是改善石墨烯在聚合物基体中的分散性能，降低团聚，提高成品复合材料的稳定性强度。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种石墨烯塑料材料及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种石墨烯塑料材料，它是由下述重量份的原料组成的：
石墨烯分散液40-50、异麦芽糖醇2-3、对甲基苯磺酸0.04-0.1、8-羟基喹啉1-2、高密度聚乙烯190-210、褐煤蜡5-8、脂肪酸聚乙二醇酯0.7-1。
所述的石墨烯分散液是由下述重量份的原料组成的：
氧化石墨烯20-30、三聚氰胺1-2、甲基丙烯酸甲酯10-18、过硫酸铵0.5-0.7、丙烯醇3-4、十二烷基二甲基甜菜碱0.4-1。
所述的石墨烯分散液的制备方法，包括以下步骤：
（1）取过硫酸铵，加入到其重量20-30倍的去离子水中，搅拌均匀；
（2）取十二烷基二甲基甜菜碱，加入到其重量30-40倍的去离子水中，搅拌均匀，得水分散液；
（3）取三聚氰胺、甲基丙烯酸甲酯混合，在75-80℃下保温搅拌10-20分钟，加入氧化石墨烯、水分散液，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为60-65℃，保温搅拌3-5小时，加入丙烯醇，搅拌均匀，即得所述石墨烯分散液。
一种石墨烯塑料材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）取8-羟基喹啉，与对甲基苯磺酸混合，加入到混合料重量10-13倍的氯仿中，搅拌均匀，加入褐煤蜡，在50-55℃下保温搅拌20-30分钟，蒸馏除去氯仿，得改性蜡；
（2）取石墨烯分散液、异麦芽糖醇混合，搅拌均匀，加入改性蜡，升高温度为90-95℃，保温搅拌1-2小时，加入脂肪酸聚乙二醇酯，搅拌至常温，抽滤，将滤饼水洗，真空65-70℃下干燥40-50分钟，得改性石墨烯；
（3）取上述改性石墨烯，与高密度聚乙烯混合，搅拌均匀，送入到挤出机中，熔融挤出，冷却，即得所述石墨烯塑料材料。
本发明的优点：
本发明首先以甲基丙烯酸甲酯为单体，以过硫酸盐为引发剂，在引发聚合过程中加入氧化石墨烯共混分散，并通过三聚氰胺改性，有效的改善了石墨烯在聚合物乳液间的分散性能，之后采用对甲基苯磺酸的氯仿溶液处理褐煤蜡，然后与石墨烯的聚合物乳液共混反应，改性了石墨烯与褐煤蜡间的相容性，从而进一步提高了改性石墨烯在高密度聚乙烯基体间的相容性，提高了力学稳定性；本发明的塑料材料还加入了8-羟基喹啉等，可以进一步提高成品的耐老化等性能。
具体实施方式
实施例1
一种石墨烯塑料材料，它是由下述重量份的原料组成的：
石墨烯分散液40、异麦芽糖醇2、对甲基苯磺酸0.04、8-羟基喹啉1、高密度聚乙烯190、褐煤蜡5、脂肪酸聚乙二醇酯0.7。
所述的石墨烯分散液是由下述重量份的原料组成的：
氧化石墨烯20、三聚氰胺1、甲基丙烯酸甲酯10、过硫酸铵0.5、丙烯醇3、十二烷基二甲基甜菜碱0.4。
所述的石墨烯分散液的制备方法，包括以下步骤：
（1）取过硫酸铵，加入到其重量20倍的去离子水中，搅拌均匀；
（2）取十二烷基二甲基甜菜碱，加入到其重量30倍的去离子水中，搅拌均匀，得水分散液；
（3）取三聚氰胺、甲基丙烯酸甲酯混合，在75℃下保温搅拌10分钟，加入氧化石墨烯、水分散液，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为60℃，保温搅拌3小时，加入丙烯醇，搅拌均匀，即得所述石墨烯分散液。
一种石墨烯塑料材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）取8-羟基喹啉，与对甲基苯磺酸混合，加入到混合料重量10倍的氯仿中，搅拌均匀，加入褐煤蜡，在50℃下保温搅拌20分钟，蒸馏除去氯仿，得改性蜡；
（2）取石墨烯分散液、异麦芽糖醇混合，搅拌均匀，加入改性蜡，升高温度为90℃，保温搅拌1小时，加入脂肪酸聚乙二醇酯，搅拌至常温，抽滤，将滤饼水洗，真空65℃下干燥40分钟，得改性石墨烯；
（3）取上述改性石墨烯，与高密度聚乙烯混合，搅拌均匀，送入到挤出机中，熔融挤出，冷却，即得所述石墨烯塑料材料。
实施例2
一种石墨烯塑料材料，它是由下述重量份的原料组成的：
石墨烯分散液50、异麦芽糖醇3、对甲基苯磺酸0.1、8-羟基喹啉2、高密度聚乙烯210、褐煤蜡8、脂肪酸聚乙二醇酯1。
所述的石墨烯分散液是由下述重量份的原料组成的：
氧化石墨烯30、三聚氰胺2、甲基丙烯酸甲酯18、过硫酸铵0.7、丙烯醇4、十二烷基二甲基甜菜碱1。
所述的石墨烯分散液的制备方法，包括以下步骤：
（1）取过硫酸铵，加入到其重量30倍的去离子水中，搅拌均匀；
（2）取十二烷基二甲基甜菜碱，加入到其重量40倍的去离子水中，搅拌均匀，得水分散液；
（3）取三聚氰胺、甲基丙烯酸甲酯混合，在80℃下保温搅拌20分钟，加入氧化石墨烯、水分散液，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为65℃，保温搅拌5小时，加入丙烯醇，搅拌均匀，即得所述石墨烯分散液。
一种石墨烯塑料材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）取8-羟基喹啉，与对甲基苯磺酸混合，加入到混合料重量13倍的氯仿中，搅拌均匀，加入褐煤蜡，在55℃下保温搅拌30分钟，蒸馏除去氯仿，得改性蜡；
（2）取石墨烯分散液、异麦芽糖醇混合，搅拌均匀，加入改性蜡，升高温度为95℃，保温搅拌2小时，加入脂肪酸聚乙二醇酯，搅拌至常温，抽滤，将滤饼水洗，真空70℃下干燥50分钟，得改性石墨烯；
（3）取上述改性石墨烯，与高密度聚乙烯混合，搅拌均匀，送入到挤出机中，熔融挤出，冷却，即得所述石墨烯塑料材料。
性能测试：
本发明实施例1的石墨烯塑料材料：
拉伸强度：69.9mpa；
弹性模量：3.4gpa；
本发明实施例2的石墨烯塑料材料：
拉伸强度：73.3mpa；
弹性模量：3.2gpa。