[0007] 针对目前采用砂磨机剥离石墨获得石墨烯的方法存在剪切力低、剥离效率低、使用研磨介质难以分散、难以大规模生产等缺陷，本发明提出一种利用涡轮砂磨机剥离的石墨烯复合微片，将石墨与铵盐混均，与无机矿物粉体一起通过涡轮砂磨机中多组高速转动的涡轮式分散器，以无机矿物粉体作为研磨辅助介质，将石墨稳定地沿腔室的圆周方向运动，形成多束高速粒子流，增加了剪切剥离的动力，同时将无机粉体复合在石墨烯中形成石墨烯复合微片，无需分离。从而实现连续、稳定、环保、高效地制备石墨烯复合材料，进一步推动了石墨烯材料的大规模产业化生产。
[0008] 为解决上述问题，本发明采用以下技术方案：
[0009] 一种利用涡轮砂磨机剥离制备石墨烯微片的方法，具体方法如下：
[0010] （1）将8-20重量份石墨原料、3-5重量份的无机矿物粉体、1.5-5重量份的铵盐和0.5-5重量份的分散剂在高速混合机中以300-500rpm的转速混合分散10-25min，得到预混物；
[0011] （2）将步骤（1）得到的预混物加入75-90重量份的溶剂、0.5-1重量份的稳定剂充分搅拌，至所述石墨原料在溶剂中分散均匀形成悬浊液，其中，所述的溶剂为去离子水、四氢呋喃、氯仿、乙醇、丙酮中的至少一种或几种；
[0012] （3）将步骤（2）得到的悬浊溶液与加入涡轮砂磨机加料斗中，使悬浊溶液在砂磨机的多组涡轮式分散器研磨腔中研磨，所述涡轮砂磨机设置多组涡轮式分散盘，由四组斜角为30°的涡轮式分散盘、四组斜角为60°的涡轮式分散盘、两组斜角为90°的涡轮式分散盘、四组斜角为45°的涡轮式分散盘组成，研磨转速为800-1000r/min，通过高速旋转式流体沿涡轮产生超过25m/s的线速度的高速粒子流，在不同斜角涡轮的剪切和含有无机粉体自摩擦的作用下快速使石墨减薄，形成稳定的石墨烯复合微片溶液；
[0013] （4）将步骤（3）得到的石墨烯复合微片溶液精细滤干、清洗、烘干干燥获得石墨烯复合微片。
[0014] 优选的，所述的石墨原料为鳞片石墨、膨胀石墨、高取向石墨、热裂解石墨、氧化石墨中的至少一种。
[0015] 优选的，所述的无机矿物粉体为粒径小于5微米的硫酸钡、滑石粉、碳酸钙、石英粉、高岭土、膨润土中的至少一种。
[0016] 优选的，所述的铵盐为氯化铵、硫酸铵、硫酸氢铵、 碳酸铵、碳酸氢铵、磷酸铵中的至少一种，。
[0017] 优选的，所述的分散剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、1-吡啶酸中的至少一种。
[0018] 优选的，所述稳定剂为季戊四醇、单甘油硬脂酸酯、丙三醇和乙二胺中的至少一种或几种的混合。
[0019] 优选的，所述石墨原料的平均粒径为小于1毫米。
[0020] 优选的，所述涡轮砂磨机研磨时间为10-15min。
[0021] 优选的，涡轮砂磨机设置温度控制为40-75 ℃。
[0022] 一种石墨烯复合微片,由上述制备方法剥离制备的石墨烯复合微片。在剥离过程中将无机矿物粉体作为辅助研磨介质，研磨后无需分离与石墨烯形成复合微片，适用于塑料增强、橡胶增强、防腐涂料等领域。
[0023] 现有单纯采用砂磨机剥离石墨获得石墨烯的方法存在效率低，难以大规模生产，鉴于此，本发明提出一种利用涡轮砂磨机剥离的石墨烯复合微片及其制备方法，将石墨作为原料，通过与铵盐、无机矿物粉、分散剂、溶剂共混，形成均匀分散的悬浊溶液，而后进入具有多组高速转动的蜗轮式分散器的砂磨机，通过砂磨机涡轮斜角产生的剪切和高速粒子流内矿物粉体自摩擦的剪切剥离，大大增加了剪切剥离的动力，获得均匀分散的石墨烯，而且铵离子作为一种亲电子基团，会进入石墨层间，降低石墨层间作用力，提高石墨的剥离与分散过程，加工简单方便，石墨剥离效率高。进一步，在整个过程中避免了研磨珠的使用，将无机矿物研磨辅助介质直接复合在石墨烯中，从而实现连续、稳定、环保、高效地制备石墨烯复合材料。进一步推动了石墨烯材料的大规模产业化生产，提供了一种可靠、环保、高效的连续生产途径。
[0024] 本发明提出一种利用涡轮砂磨机剥离的石墨烯微片微片性能如表1所示。
[0025] 表1：
[0026]
[0027] 本发明一种利用涡轮砂磨机剥离的石墨烯复合微片及其制备方法，与现有技术相比，其突出的特点和优异的效果在于：
[0028] 1、本发明在砂磨机中，通过不同斜角的多组高速转动的蜗轮式分散器，将石墨稳定地沿腔室的圆周方向运动，形成多束粒子流，大大增加了剪切剥离的动力，获得均匀分散的石墨烯，确保了石墨烯完整的晶格结构。
[0029] 2、本发明通过利用铵盐的铵离子作为一种亲电子基团，会进入石墨层间，降低石墨层间作用力，提高石墨的剥离与分散过程，加工简单方便，避免了强氧化剂对石墨烯表面的破坏，获得高质量的石墨烯。
[0030] 3、通过涡轮砂磨机作为机械剥离法制备石墨烯材料的制备工具，实现了现连续、稳定、环保、高效地制备石墨烯材料，将进一步推动了大规模产业化制备石墨烯的工艺发展。
[0031] 4、本发明工艺简单，操作人员易于掌握学习，设备成本低廉，适用于大规模推广应用。
