一种石墨烯导电薄膜及其制备方法技术

技术编号:19308563 阅读:4 留言:0更新日期:2018-11-03 05:44
本发明专利技术公开了一种石墨烯导电薄膜,它是由下述重量份的原料组成的:石墨烯7‑10、改性吡咯单体10‑14、过氧化二苯甲酰0.2‑0.3、磷酸三乙酯1‑2、月桂基二甲基氧化胺0.5‑1、异氰尿酸三缩水甘油酯1‑2、聚四氟乙烯80‑90。本发明专利技术将该石墨烯改性聚吡咯与聚四氟乙烯基体共混,可以起到很好的分散相容效果,不仅可以赋予成品薄膜一定的导电性能,而且可以提高成品薄膜的力学强度和稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯导电薄膜及其制备方法
本专利技术属于薄膜领域,具体涉及一种石墨烯导电薄膜及其制备方法。
技术介绍
聚四氟乙烯具有杰出的优良综合性能,耐高温,耐腐蚀、不粘、自润滑、优良的介电性能、很低的摩擦系数。用作工程塑料,可制成聚四氟乙烯管、棒、带、板、薄膜等,一般应用于性能要求较高的耐腐蚀的管道、容器、泵、阀以及制雷达、高频通讯器材、无线电器材等。在PTFE中加入任何可以承受PTFE烧结温度的填充剂,机械性能可获得大大的改善,同时保持PTFE其它优良性能。填充的品种有玻璃纤维、金属、金属化氧化物、石墨、二硫化钼、碳纤维、聚酰亚胺等,其长期使用温度200-260℃,在-100℃时仍柔软;能耐王水和一切有机溶剂;在塑料中最佳的老化寿命;具有塑料中最小的摩擦系数;具有固体材料中最小的表面张力而不粘附任何物质;优异的电气性能,是理想的C级绝缘材料,报纸厚的一层就能阻挡1500V的高压;比冰还要光滑。因此聚四氟乙烯材料广泛应用在国防军工、原子能、石油、无线电、电力机械、化学工业等重要部门;而聚四氟乙烯薄膜广泛用于电容器介质,作导线绝缘,电器仪表绝缘,密封衬垫,其几乎是作为绝缘材料使用的,而随着社会的不断发展,如果将其赋予一定的导电性能,相信也可以改变其传统使用方式,以将其应用于更多的领域。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的缺陷和不足,提供一种石墨烯导电薄膜及其制备方法。为实现上述目的,本专利技术采用以下技术方案:一种石墨烯导电薄膜,它是由下述重量份的原料组成的:石墨烯7-10、改性吡咯单体10-14、过氧化二苯甲酰0.2-0.3、磷酸三乙酯1-2、月桂基二甲基氧化胺0.5-1、异氰尿酸三缩水甘油酯1-2、聚四氟乙烯80-90。所述的改性吡咯单体是由下述重量份的原料组成的:吡咯30-40、蓖麻油酸2-3、三羟甲基丙烷4-5、8-羟基喹啉0.1-0.2、对甲基苯磺酸0.08-0.1;所述改性吡咯单体的制备方法,包括以下步骤:(1)取8-羟基喹啉,加入到其重量5-7倍的无水乙醇中,搅拌均匀,加入三羟甲基丙烷,升高温度为50-55℃,保温搅拌10-20分钟,得醇分散液;(2)取吡咯,加入到上述醇分散液中,超声1-2小时,整理除去乙醇,得预处理吡咯;(3)取蓖麻油酸,加入到其重量10-16倍的去离子水中,搅拌均匀,加入上述预处理吡咯,送入到反应釜中,调节反应釜温度为90-95℃,加入对甲基苯磺酸,保温反应5-6小时,出料冷却,得改性吡咯单体。一种石墨烯导电薄膜的制备方法,包括以下步骤:(1)取月桂基二甲基氧化胺,加入到其重量20-30倍的去离子水中,搅拌均匀,加入石墨烯,超声10-14分钟,得石墨烯分散液;(2)取过氧化二苯甲酰,加入到其重量6-9倍的异丙醇中,搅拌均匀,得引发剂溶液;(3)取上述石墨烯分散液、改性吡咯单体混合,搅拌均匀,送入到反应釜中,通入氮气,调节反应釜温度为70-75℃,加入上述引发剂溶液,保温搅拌3-4小时,出料,得石墨烯改性聚吡咯溶液;(4)取磷酸三乙酯,加入到上述石墨烯改性聚吡咯溶液中,搅拌均匀,加入聚四氟乙烯,超声1-2小时,过滤,将沉淀水洗,真空50-55℃下干燥40-50分钟,得石墨烯改性聚吡咯;(5)取上述石墨烯改性聚吡咯,与剩余各原料混合,搅拌均匀,送入到挤出机中,流延成膜,即得所述石墨烯导电薄膜。本专利技术的优点:本专利技术首先采用三羟甲基丙烷与8-羟基喹啉共混分散到乙醇溶液中,以此溶液处理吡咯,之后与蓖麻油酸共混,在对甲基苯磺酸的催化作用下实现蓖麻油酸与三羟甲基丙烷的反应,从而改善了吡咯的表面活性;本专利技术将石墨烯采用月桂基二甲基氧化胺水溶液分散,以该分散液为溶剂,将改性吡咯在该溶剂中进行聚合反应,提高了石墨烯与聚吡咯间的结合强度,本专利技术将该石墨烯改性聚吡咯与聚四氟乙烯基体共混,可以起到很好的分散相容效果,不仅可以赋予成品薄膜一定的导电性能,而且可以提高成品薄膜的力学强度和稳定性。具体实施方式实施例1一种石墨烯导电薄膜,它是由下述重量份的原料组成的:石墨烯10、改性吡咯单体14、过氧化二苯甲酰0.3、磷酸三乙酯2、月桂基二甲基氧化胺1、异氰尿酸三缩水甘油酯1-2、聚四氟乙烯90。所述的改性吡咯单体是由下述重量份的原料组成的:吡咯40、蓖麻油酸3、三羟甲基丙烷5、8-羟基喹啉0.2、对甲基苯磺酸0.1;所述改性吡咯单体的制备方法,包括以下步骤:(1)取8-羟基喹啉,加入到其重量7倍的无水乙醇中,搅拌均匀,加入三羟甲基丙烷,升高温度为55℃,保温搅拌20分钟,得醇分散液;(2)取吡咯,加入到上述醇分散液中,超声2小时,整理除去乙醇,得预处理吡咯;(3)取蓖麻油酸,加入到其重量16倍的去离子水中,搅拌均匀,加入上述预处理吡咯,送入到反应釜中,调节反应釜温度为95℃,加入对甲基苯磺酸,保温反应6小时,出料冷却,得改性吡咯单体。一种石墨烯导电薄膜的制备方法,包括以下步骤:(1)取月桂基二甲基氧化胺,加入到其重量30倍的去离子水中,搅拌均匀,加入石墨烯,超声14分钟,得石墨烯分散液;(2)取过氧化二苯甲酰,加入到其重量9倍的异丙醇中,搅拌均匀,得引发剂溶液;(3)取上述石墨烯分散液、改性吡咯单体混合,搅拌均匀,送入到反应釜中,通入氮气,调节反应釜温度为75℃,加入上述引发剂溶液,保温搅拌4小时,出料,得石墨烯改性聚吡咯溶液;(4)取磷酸三乙酯,加入到上述石墨烯改性聚吡咯溶液中,搅拌均匀,加入聚四氟乙烯,超声2小时,过滤,将沉淀水洗,真空55℃下干燥50分钟,得石墨烯改性聚吡咯;(5)取上述石墨烯改性聚吡咯,与剩余各原料混合,搅拌均匀,送入到挤出机中,流延成膜,即得所述石墨烯导电薄膜。实施例2一种石墨烯导电薄膜,它是由下述重量份的原料组成的:石墨烯7、改性吡咯单体10、过氧化二苯甲酰0.2、磷酸三乙酯1、月桂基二甲基氧化胺0.5、异氰尿酸三缩水甘油酯1、聚四氟乙烯80。所述的改性吡咯单体是由下述重量份的原料组成的:吡咯30、蓖麻油酸2、三羟甲基丙烷4、8-羟基喹啉0.1、对甲基苯磺酸0.08;所述改性吡咯单体的制备方法,包括以下步骤:(1)取8-羟基喹啉,加入到其重量5倍的无水乙醇中,搅拌均匀,加入三羟甲基丙烷,升高温度为50℃,保温搅拌10分钟,得醇分散液;(2)取吡咯,加入到上述醇分散液中,超声1小时,整理除去乙醇,得预处理吡咯;(3)取蓖麻油酸,加入到其重量10倍的去离子水中,搅拌均匀,加入上述预处理吡咯,送入到反应釜中,调节反应釜温度为90℃,加入对甲基苯磺酸,保温反应5小时,出料冷却,得改性吡咯单体。一种石墨烯导电薄膜的制备方法,包括以下步骤:(1)取月桂基二甲基氧化胺,加入到其重量20倍的去离子水中,搅拌均匀,加入石墨烯,超声10分钟,得石墨烯分散液;(2)取过氧化二苯甲酰,加入到其重量6倍的异丙醇中,搅拌均匀,得引发剂溶液;(3)取上述石墨烯分散液、改性吡咯单体混合,搅拌均匀,送入到反应釜中,通入氮气,调节反应釜温度为70℃,加入上述引发剂溶液,保温搅拌3小时,出料,得石墨烯改性聚吡咯溶液;(4)取磷酸三乙酯,加入到上述石墨烯改性聚吡咯溶液中,搅拌均匀,加入聚四氟乙烯,超声1小时,过滤,将沉淀水洗,真空50℃下干燥40分钟,得石墨烯改性聚吡咯;(5)取上述石墨烯改性聚吡咯,与剩本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨烯导电薄膜,其特征在于,它是由下述重量份的原料组成的:石墨烯7‑10、改性吡咯单体10‑14、过氧化二苯甲酰0.2‑0.3、磷酸三乙酯1‑2、月桂基二甲基氧化胺0.5‑1、异氰尿酸三缩水甘油酯1‑2、聚四氟乙烯80‑90。

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯导电薄膜,其特征在于,它是由下述重量份的原料组成的:石墨烯7-10、改性吡咯单体10-14、过氧化二苯甲酰0.2-0.3、磷酸三乙酯1-2、月桂基二甲基氧化胺0.5-1、异氰尿酸三缩水甘油酯1-2、聚四氟乙烯80-90。2.根据权利要求1所述的一种石墨烯导电薄膜,其特征在于,所述的改性吡咯单体是由下述重量份的原料组成的:吡咯30-40、蓖麻油酸2-3、三羟甲基丙烷4-5、8-羟基喹啉0.1-0.2、对甲基苯磺酸0.08-0.1;所述改性吡咯单体的制备方法,包括以下步骤:(1)取8-羟基喹啉,加入到其重量5-7倍的无水乙醇中,搅拌均匀,加入三羟甲基丙烷,升高温度为50-55℃,保温搅拌10-20分钟,得醇分散液;(2)取吡咯,加入到上述醇分散液中,超声1-2小时,整理除去乙醇,得预处理吡咯;(3)取蓖麻油酸,加入到其重量10-16倍的去离子水中,搅拌均匀,加入上述预处理吡咯,送入到反应釜中,调节反应釜...

【专利技术属性】
技术研发人员:张德胜
申请(专利权)人:温州市赢创新材料技术有限公司
类型:发明
国别省市:浙江,33

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