一种导电石墨烯材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种导电石墨烯材料，它是由下述重量份的原料组成的：三梨醇酐单油酸脂0.5‑1、硬脂酸2‑3、胺基炭黑10‑13、石墨烯100‑116、高锰酸钾10‑20、聚磷酸铵1‑2、聚酰胺蜡微粉2‑3，本发明专利技术通过胺与硬脂酸的反应，从而改善了石墨烯与炭黑间的结合强度，同时，引入的聚酰胺蜡微粉则可以提高粘结强度，从而增强了成品材料的力学稳定性，本发明专利技术的材料具有很好的导电稳定性，且质轻，品质高。

Conductive graphene material and preparation method thereof

The present invention discloses an electrically conductive graphene material, which is composed of trisorbitol anhydride monooleic acid lipid 0.5_1, stearic acid 2_3, amino carbon black 10_13, graphene 100_116, potassium permanganate 10_20, polyammonium phosphate 1_2, polyamide wax micropowder 2_3 by the reaction of amine with stearic acid. Therefore, the bonding strength between graphene and carbon black is improved. At the same time, the introduction of polyamide wax powder can improve the bonding strength, thereby enhancing the mechanical stability of the finished material. The material of the invention has good conductive stability, light weight and high quality.

【技术实现步骤摘要】
一种导电石墨烯材料及其制备方法
本专利技术属于材料领域，具体涉及一种导电石墨烯材料及其制备方法。
技术介绍
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；从导电机理的角度，导电聚合物可大致分为两大类，其中第一类是复合型导电聚合物，是指聚合物为基体，与各种导电性填料（如金属粉末、导电炭黑、石墨等）通过共混、层压等复合方法而制得的具有一定导电能力的材料；然而这种方法大多都要在高温高压下进行，对设备要求高，且能耗较高。
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，提供一种导电石墨烯材料及其制备方法。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种导电石墨烯材料，它是由下述重量份的原料组成的：三梨醇酐单油酸脂0.5-1、硬脂酸2-3、胺基炭黑10-13、石墨烯100-116、高锰酸钾10-20、聚磷酸铵1-2、聚酰胺蜡微粉2-3。所述的胺基炭黑是由下述重量份的原料组成的：乙炔炭黑25-30、三乙胺1-2、8-羟基喹啉0.4-0.5、乙二醇苯醚0.01-0.02；所述的胺基炭黑的制备方法，包括以下步骤：（1）取8-羟基喹啉，加入到其重量10-15倍的无水乙醇中，搅拌均匀，升高温度为50-60℃，保温搅拌20-30分钟，得醇分散液；（2）取乙炔炭黑、三乙胺混合，加入到混合料重量20-30倍的去离子水中，在65-70℃下保温搅拌1-2小时，得炭黑分散液；（3）取上述醇分散液、炭黑分散液混合，搅拌均匀，加入乙二醇苯醚，超声5-10分钟，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，得胺基炭黑。一种导电石墨烯材料的制备方法，包括以下步骤：（1）取石墨烯，加入到其重量35-40倍的、96-98%的硫酸溶液中，搅拌1-2小时，加入高锰酸钾，升高温度为40-50℃，保温搅拌60-70分钟，过滤，将沉淀水洗，真空80-90℃下干燥20-30分钟，冷却，得活化石墨烯；（2）取聚酰胺蜡微粉，加入到其重量6-8倍的二甲基甲酰胺中，搅拌均匀，得酰胺分散液；（3）取聚磷酸铵、硬脂酸混合，在60-70℃下保温搅拌10-20分钟，加入到混合料重量3-5倍的去离子水中，搅拌均匀，得聚磷酸铵水溶液；（4）取上述活化石墨烯，加入到聚磷酸铵水溶液中，超声4-10分钟，得石墨烯分散液；（5）取胺基炭黑，加入到上述石墨烯分散液中，搅拌均匀，加入到上述酰胺分散液中，升高温度为65-70℃，保温搅拌1-2小时，加入三梨醇酐单油酸脂，搅拌至常温，抽滤，将滤饼水洗，真空75-80℃下干燥40-50分钟，即得所述导电石墨烯材料。本专利技术的优点：本专利技术采用三乙胺处理炭黑，有效的改善了炭黑的表面活性，之后将石墨烯氧化，分散到含有硬脂酸的聚磷酸铵水溶液中，再以聚酰胺蜡微粉的二甲基甲酰胺溶液为反应溶剂，通过胺与硬脂酸的反应，从而改善了石墨烯与炭黑间的结合强度，同时，引入的聚酰胺蜡微粉则可以提高粘结强度，从而增强了成品材料的力学稳定性，本专利技术的材料具有很好的导电稳定性，品质高。具体实施方式实施例1一种导电石墨烯材料，它是由下述重量份的原料组成的：三梨醇酐单油酸脂0.5、硬脂酸2、胺基炭黑10、石墨烯100、高锰酸钾10、聚磷酸铵1、聚酰胺蜡微粉2。所述的胺基炭黑是由下述重量份的原料组成的：乙炔炭黑25、三乙胺1、8-羟基喹啉0.4、乙二醇苯醚0.01；所述的胺基炭黑的制备方法，包括以下步骤：（1）取8-羟基喹啉，加入到其重量10倍的无水乙醇中，搅拌均匀，升高温度为50℃，保温搅拌20分钟，得醇分散液；（2）取乙炔炭黑、三乙胺混合，加入到混合料重量20倍的去离子水中，在65℃下保温搅拌1小时，得炭黑分散液；（3）取上述醇分散液、炭黑分散液混合，搅拌均匀，加入乙二醇苯醚，超声5分钟，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，得胺基炭黑。一种导电石墨烯材料的制备方法，包括以下步骤：（1）取石墨烯，加入到其重量35倍的、96%的硫酸溶液中，搅拌1小时，加入高锰酸钾，升高温度为40℃，保温搅拌60分钟，过滤，将沉淀水洗，真空80℃下干燥20分钟，冷却，得活化石墨烯；（2）取聚酰胺蜡微粉，加入到其重量6倍的二甲基甲酰胺中，搅拌均匀，得酰胺分散液；（3）取聚磷酸铵、硬脂酸混合，在60℃下保温搅拌10分钟，加入到混合料重量3倍的去离子水中，搅拌均匀，得聚磷酸铵水溶液；（4）取上述活化石墨烯，加入到聚磷酸铵水溶液中，超声4分钟，得石墨烯分散液；（5）取胺基炭黑，加入到上述石墨烯分散液中，搅拌均匀，加入到上述酰胺分散液中，升高温度为6℃，保温搅拌1-2小时，加入三梨醇酐单油酸脂，搅拌至常温，抽滤，将滤饼水洗，真空75℃下干燥40分钟，即得所述导电石墨烯材料。实施例2一种导电石墨烯材料，它是由下述重量份的原料组成的：三梨醇酐单油酸脂1、硬脂酸3、胺基炭黑13、石墨烯116、高锰酸钾20、聚磷酸铵2、聚酰胺蜡微粉3。所述的胺基炭黑是由下述重量份的原料组成的：乙炔炭黑30、三乙胺2、8-羟基喹啉0.5、乙二醇苯醚0.02；所述的胺基炭黑的制备方法，包括以下步骤：（1）取8-羟基喹啉，加入到其重量15倍的无水乙醇中，搅拌均匀，升高温度为60℃，保温搅拌30分钟，得醇分散液；（2）取乙炔炭黑、三乙胺混合，加入到混合料重量30倍的去离子水中，在70℃下保温搅拌2小时，得炭黑分散液；（3）取上述醇分散液、炭黑分散液混合，搅拌均匀，加入乙二醇苯醚，超声10分钟，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，得胺基炭黑。一种导电石墨烯材料的制备方法，包括以下步骤：（1）取石墨烯，加入到其重量40倍的、98%的硫酸溶液中，搅拌2小时，加入高锰酸钾，升高温度为50℃，保温搅拌70分钟，过滤，将沉淀水洗，真空90℃下干燥30分钟，冷却，得活化石墨烯；（2）取聚酰胺蜡微粉，加入到其重量8倍的二甲基甲酰胺中，搅拌均匀，得酰胺分散液；（3）取聚磷酸铵、硬脂酸混合，在70℃下保温搅拌20分钟，加入到混合料重量5倍的去离子水中，搅拌均匀，得聚磷酸铵水溶液；（4）取上述活化石墨烯，加入到聚磷酸铵水溶液中，超10分钟，得石墨烯分散液；（5）取胺基炭黑，加入到上述石墨烯分散液中，搅拌均匀，加入到上述酰胺分散液中，升高温度为70℃，保温搅拌2小时，加入三梨醇酐单油酸脂，搅拌至常温，抽滤，将滤饼水洗，真空80℃下干燥50分钟，即得所述导电石墨烯材料。性能测试：传统氧化石墨烯的电导率为0.01-0.03S/cm；本专利技术实施例1的导电石墨烯材料的电导率为6.5S/cm；本专利技术实施例2的导电石墨烯材料的电导率为7.0S/cm；可以看出，本专利技术复合材料的电导率具有明显的提高。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种导电石墨烯材料，其特征在于，它是由下述重量份的原料组成的：三梨醇酐单油酸脂0.5‑1、硬脂酸2‑3、胺基炭黑10‑13、石墨烯100‑116、高锰酸钾10‑20、聚磷酸铵1‑2、聚酰胺蜡微粉2‑3。

【技术特征摘要】
1.一种导电石墨烯材料，其特征在于，它是由下述重量份的原料组成的：三梨醇酐单油酸脂0.5-1、硬脂酸2-3、胺基炭黑10-13、石墨烯100-116、高锰酸钾10-20、聚磷酸铵1-2、聚酰胺蜡微粉2-3。2.根据权利要求1所述的一种导电石墨烯材料，其特征在于，所述的胺基炭黑是由下述重量份的原料组成的：乙炔炭黑25-30、三乙胺1-2、8-羟基喹啉0.4-0.5、乙二醇苯醚0.01-0.02；所述的胺基炭黑的制备方法，包括以下步骤：（1）取8-羟基喹啉，加入到其重量10-15倍的无水乙醇中，搅拌均匀，升高温度为50-60℃，保温搅拌20-30分钟，得醇分散液；（2）取乙炔炭黑、三乙胺混合，加入到混合料重量20-30倍的去离子水中，在65-70℃下保温搅拌1-2小时，得炭黑分散液；（3）取上述醇分散液、炭黑分散液混合，搅拌均匀，加入乙二醇苯醚，超声5-10分钟，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，得胺基炭黑。3.一种如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：方万漂，
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