Полиамидные композиты, содержащие графен

1. Способ получения полиамидных композитов, содержащих графен, включающий следующие этапы:
(i) диспергирование графитового или графенового материала в водной среде с получением расщепленного материала, и, при необходимости, удаление непрореагировавшего исходного материала из водной смеси;
(ii) смешивание, по меньшей мере, одного мономера лактама с водной смесью, полученной на этапе (i);
(iii) добавление, по меньшей мере, одного неионогенного поверхностно-активного вещества к водной смеси, полученной на этапе (ii);
(iv) удаление из водной смеси, полученной на этапе (iii), практически всей содержащейся в ней воды;
(v) нагревание смеси, полученной на этапе (iv), до 100-200°C;
(vi) в случае если содержание воды в смеси, полученной на этапе (v), выше, чем 300 ч./млн., дальнейшее высушивание смеси, полученной на этапе (v), для получения смеси с содержанием воды не более 300 ч./млн.;
(vii) нагревание смеси, полученной на этапе (v) или (vi), до 100-200°C;
(viii) добавление активатора анионной полимеризации;
(ix) добавление катализатора анионной полимеризации; и
(x) после завершения полимеризации выделение полученного полиамидного композита.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что графитовый или графеновый материал, используемый на этапе (i), является оксидом графита.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что диспергирование на этапе (i) осуществляют путем ультразвуковой обработки, высокоскоростного смешивания или гомогенизации под высоким давлением, предпочтительно путем ультразвуковой обработки.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один мономер лактама, используемый на этапе (ii), выбирают из ε-капролактама, 2-пиперидона, 2-пирролидона, каприлолактама, энантолактама, лауролактама и их смесей.
5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что мономер лактама, используемый на этапе (ii), является ε-капролактамом.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что графитововый или графеновый материал и, по меньшей мере, один мономер лактама используют в массовом соотношении от 1:5 до 1:5000, более предпочтительно от 1:10 до 1:1000.
n
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одно неионогенное поверхностно-активное вещество, используемое на этапе (iii), выбирают из спиртов, алкилфенолов, аминов, амидов, арилфенолов, жирных кислот или сложных эфиров жирных кислот, алкоксилированных 1-100 эквивалентами этиленоксида и/или пропиленоксида; и сополимеров этиленоксида/пропиленоксида со среднечисленной молекулярной массой M 500-10000.
10
20
n
8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одно неионогенное поверхностно-активное вещество, используемое на этапе (iii), выбирают из, по меньшей мере, одного C-C-спирта, алкоксилированного 20-100 эквивалентами этиленоксида, и сополимеров этиленоксида/пропиленоксида со среднечисленной молекулярной массой M 1000-10000 и соотношением этиленоксид/пропиленоксид от 1:10 до 10:1.
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что графитововый или графеновый материал, используемый на этапе (i), и, по меньшей мере, одно неионогенное поверхностно-активное вещество, которое добавляют на этапе (iii), используют в массовом соотношении в диапазоне от 20:1 до 1:1,2, предпочтительно от 5:1 до 1:1,2, в частности, от 3:1 до 1:1.
10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на этапе (v) смесь нагревают до 120-160°C.
11. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на этапе (vi) смесь, полученную на этапе (v), подвергают процессу дальнейшего высушивания для получения смеси с содержанием воды не более 100 ч./млн.
12. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на этапе (vii) смесь нагревают до 120-160°C.
13. Способ по п. 1, отличающийся тем, что активатор анионной полимеризации, который добавляют на этапе (viii), выбирают из изоцианатов, блокированных изоцианатов, ангидридов, ацилгалогенидов, сложных эфиров, мочевин, аллофанатов и карбодиимидов.
14. Способ по п. 13, отличающийся тем, что активатор анионной полимеризации выбирают из диизоцианатов, блокированных диизоцианатов, предпочтительно блокированных лактамом, и диацилгалогенидов, предпочтительно из диизоцианатов и блокированных диизоцианатов, предпочтительно блокированных лактамом.
15. Способ по п. 14, отличающийся тем, что активатор анионной полимеризации выбирают из гексаметилендиизоцианата, изофорондиизоцианата, блокированных производных двух вышеуказанных диизоцианатов, предпочтительно блокированных лактамом, гексаметилендиоил бромида, гексаметилендиоил хлорида и их смесей, а также предпочтительно из гексаметилендиизоцианата, изофорондиизоцианата и блокированных производных этих диизоцианатов, предпочтительно блокированных лактамом.
16. Способ по п. 15, отличающийся тем, что активатором анионной полимеризации является гексаметилендиизоцианат, блокированный лактамом, использованным на этапе (ii), предпочтительно ε-капролактамом.
17. Способ по любому из пп. 1-16, отличающийся тем, что катализатор анионной полимеризации, добавляемый на этапе (ix), выбирают из капролактамата натрия, капролактамата калия, капролактамат магнийбромида, капролактамат магнийхлорида, магний бискапролактамата, гидрида натрия, натрий, гидроксида натрия, метанолата натрия, этанолата натрия, пропанолата натрия, бутанолата натрия, гидрида калия, калия, гидроксида калия, метанолата калия, этанолата калия, пропанолата калия, бутанолата калия и их смесей.
18. Способ по п. 14, отличающийся тем, что катализатор анионной полимеризации выбирают из капролактамата натрия и капролактамата калия.
19. Полиамидный композит, содержащий графен, получаемый способом по любому из пп. 1-18.
20. Применение полиамидного композита по п. 19 в качестве или для получения газонепроницаемого материала, и/или электропроводящего материала, и/или теплопроводящего материала, и/или механически упрочненного материала.