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专利号: 2020100422507
申请人: 青岛科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 有机高分子化合物;其制备或化学加工;以其为基料的组合物
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种石墨烯纳米膏制备复合材料的方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)将固含量为0wt%-45wt%的聚合物分散到溶剂中,得到低浓度的聚合物分散液,超声0-30min,搅拌处理1-3h,搅拌速度为100-2000r/min;

(2)将石墨粉加入到步骤(1)所得的低浓度的聚合物分散液中,超声30min-1h,搅拌处理12h-200h,搅拌速度200-4000r/min;

(3)步骤(2)过程中,通过液相剥离,成功制备高浓度石墨烯纳米膏,最终制备得到的石墨烯/聚合物纳米膏的浓度为20-200mg/ml;

(4)根据需求,将步骤(3)制备的石墨烯/聚合物纳米膏直接投入使用,或者采用不同的后续工艺制备成不同形状且具备功能性的石墨烯/聚合物复合材料。

2.根据权利1所述的石墨烯纳米膏制备复合材料,其特征在于,步骤(1)中,所述聚合物采用聚酰胺、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚丙烯腈、聚芳酯、聚碳酸酯、四氟乙烯、聚乙烯、聚对(间)苯二甲酸二烯丙酯、酚醛树脂、聚乙二醇、丙二醇、聚丙烯、聚异戊二烯、聚异丁烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚甲醛、聚苯醚、聚氨酯、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、聚氯化铝、聚偏二氟乙烯、天然橡胶、丁腈橡胶等中的一种或者多种。

3.根据权利1所述的石墨烯纳米膏制备复合材料,其特征在于,步骤(1)中,所述聚合物分散液的溶剂采用N-甲基吡咯烷酮、乙烯基吡咯烷酮、N-十二烷基吡咯烷酮、水、甲醇、乙醇、酞酸二甲酯、乙醇、丙酮、乙酸乙烯酯、二甲基亚砜、二氯代苯、氯仿、四氢呋喃、正辛基吡咯烷酮、环己基吡咯烷酮、二甲基咪唑酮、N-甲基甲酰胺、二甲基甲酰胺、环己烷、苯(甲)酸苄酯、异丙醇、丙烯酸正丁酯、乙二醇、甲苯、庚烷、戊烷、己烷、甲酰胺、二甲基甲酰胺等中的一种或者多种。

4.根据权利要求1所述的石墨烯纳米膏制备复合材料,其特征在于,包括如下组分及其重量分数:石墨烯(2-20wt%),聚合物(0-45wt%),其余为溶剂。

5.根据权利要求4所述的石墨烯纳米膏制备复合材料,其特征在于,所述石墨烯采用原始石墨、膨胀石墨、可膨胀石墨等进行液相剥离制备。

6.根据权利要求4或5所述的石墨烯纳米膏制备复合材料,其特征在于,所述液相机械剥离的石墨厚度在20层以下,石墨烯纳米片的平均尺寸在600nm左右。

7.根据权利要求1所述的石墨烯纳米膏制备复合材料,其特征在于,步骤(4)中,所述后续工艺为刮涂法、滴涂法、旋涂涂布法、蒸发或干燥、冷却或凝固、固化、涂覆、煅烧、压缩成型、注射成型、喷涂、真空抽滤、辐照、过滤、热蒸镀法、喷墨打印法、丝网印刷法,凹版印刷法、静电纺丝法、电沉积法、界面沉积法等中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的石墨烯纳米膏制备复合材料,其特征在于,步骤(4)中,所述制备不同形状的石墨烯/聚合物复合材料为薄膜、板材、管材、棒材、片材、异型材、丝状材料等中的一种或者多种。

9.根据权利要求1所述的液相剥离法制备高分散石墨烯/聚合物纳米膏,其特征在于,步骤(4)中,所述的石墨烯/聚合物复合材料具有如下优异的功能性:力学性能、导热性能、导电性能、电磁屏蔽、光学性能、生物相容性能、吸附性能、催化性能、阻隔性能、吸波性能、耐摩擦性能、耐腐蚀性能、高透光率、高电子迁移、高表面积等中的一种或者多种。