一种交联改性石墨烯及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种交联改性石墨烯，它是由下述重量份的原料组成的：二乙烯基苯1‑2、石墨烯100‑110、马来酸酐20‑26、过硫酸铵0.3‑0.4、2‑巯基苯并咪唑1‑2、硬脂酸钡2‑3、聚乙烯亚胺5‑7、纳米二氧化硅10‑14、聚乙二醇单甲醚0.3‑0.5，本发明专利技术以二乙烯基苯为交联剂进行交联改性，从而提高了石墨烯与二氧化硅掺杂聚酸酐的结合强度，从而提高了成品材料的力学稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种交联改性石墨烯及其制备方法
本专利技术属于石墨烯领域，具体涉及一种交联改性石墨烯及其制备方法。
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；结构完整的石墨烯由稳定的苯六元环组成，其表面呈惰性，与聚合物之间的相互作用力较小，而石墨烯片层间存在较强的范德华力，易发生聚集，很难在聚合物基体中均匀的分散，这严重影响了石墨烯在聚合物改性中的研究与应用，因此，本专利技术提供了一种将导电聚合物与石墨烯有效复合的方法，从而增强其导电性能，提高复合材料的稳定性。
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，提供一种交联改性石墨烯及其制备方法。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种交联改性石墨烯，它是由下述重量份的原料组成的：二乙烯基苯1-2、石墨烯100-110、马来酸酐20-26、过硫酸铵0.3-0.4、2-巯基苯并咪唑1-2、硬脂酸钡2-3、纳米二氧化硅10-14、聚乙二醇单甲醚0.3-0.5。一种交联改性石墨烯的制备方法，包括以下步骤：(1)取过硫酸铵，加入到其重量20-30倍的去离子水中，搅拌均匀；(2)取2-巯基苯并咪唑，加入到其重量5-8倍的无水乙醇中，搅拌均匀，升高温度为60-70℃，加入硬脂酸钡，保温搅拌10-20分钟，得醇溶液；(3)取纳米二氧化硅，加入到上述醇溶液中，超声3-10分钟，蒸馏除去乙醇，得活化二氧化硅；(4)取马来酸酐，与活化二氧化硅混合，加入到混合料重量13-20倍的去离子水中，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为65-70℃，加入上述过硫酸铵水溶液，保温搅拌3-4小时，出料冷却，得二氧化硅掺杂聚酸酐溶液；(5)取二乙烯基苯，加入到其重量14-20倍的无水乙醇中，搅拌均匀，与上述二氧化硅掺杂聚酸酐溶液混合，升高温度为90-95℃，加入石墨烯，保温搅拌1-2小时，加入聚乙二醇单甲醚，搅拌至常温，抽滤，将滤饼水洗，送入烘箱中，在60-65℃下干燥50-70分钟，出料冷却，即得所述交联改性石墨烯。本专利技术的优点：本专利技术首先采用硬脂酸盐活化二氧化硅，然后与马来酸酐共混，在引发剂作用下聚合，得到二氧化硅掺杂聚酸酐溶液，之后以二乙烯基苯为交联剂进行交联改性，从而提高了石墨烯与二氧化硅掺杂聚酸酐的结合强度，从而提高了成品材料的力学稳定性。具体实施方式实施例1一种交联改性石墨烯，它是由下述重量份的原料组成的：二乙烯基苯1、石墨烯100、马来酸酐20、过硫酸铵0.3、2-巯基苯并咪唑1、硬脂酸钡2、聚乙烯亚胺5、纳米二氧化硅10、聚乙二醇单甲醚0.3。一种交联改性石墨烯的制备方法，包括以下步骤：(1)取过硫酸铵，加入到其重量20倍的去离子水中，搅拌均匀；(2)取2-巯基苯并咪唑，加入到其重量5倍的无水乙醇中，搅拌均匀，升高温度为60℃，加入硬脂酸钡，保温搅拌10分钟，得醇溶液；(3)取纳米二氧化硅，加入到上述醇溶液中，超声3分钟，蒸馏除去乙醇，得活化二氧化硅；(4)取马来酸酐，与活化二氧化硅混合，加入到混合料重量13倍的去离子水中，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为65℃，加入上述过硫酸铵水溶液，保温搅拌3小时，出料冷却，得二氧化硅掺杂聚酸酐溶液；(5)取二乙烯基苯，加入到其重量14倍的无水乙醇中，搅拌均匀，与上述二氧化硅掺杂聚酸酐溶液混合，升高温度为90℃，加入石墨烯，保温搅拌1小时，加入聚乙二醇单甲醚，搅拌至常温，抽滤，将滤饼水洗，送入烘箱中，在60℃下干燥50分钟，出料冷却，即得所述交联改性石墨烯。实施例2一种交联改性石墨烯，它是由下述重量份的原料组成的：二乙烯基苯2、石墨烯110、马来酸酐26、过硫酸铵0.4、2-巯基苯并咪唑2、硬脂酸钡3、聚乙烯亚胺7、纳米二氧化硅14、聚乙二醇单甲醚0.5。一种交联改性石墨烯的制备方法，包括以下步骤：(1)取过硫酸铵，加入到其重量30倍的去离子水中，搅拌均匀；(2)取2-巯基苯并咪唑，加入到其重量8倍的无水乙醇中，搅拌均匀，升高温度为70℃，加入硬脂酸钡，保温搅拌20分钟，得醇溶液；(3)取纳米二氧化硅，加入到上述醇溶液中，超声10分钟，蒸馏除去乙醇，得活化二氧化硅；(4)取马来酸酐，与活化二氧化硅混合，加入到混合料重量20倍的去离子水中，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为70℃，加入上述过硫酸铵水溶液，保温搅拌4小时，出料冷却，得二氧化硅掺杂聚酸酐溶液；(5)取二乙烯基苯，加入到其重量20倍的无水乙醇中，搅拌均匀，与上述二氧化硅掺杂聚酸酐溶液混合，升高温度为95℃，加入石墨烯，保温搅拌2小时，加入聚乙二醇单甲醚，搅拌至常温，抽滤，将滤饼水洗，送入烘箱中，在65℃下干燥70分钟，出料冷却，即得所述交联改性石墨烯。性能测试：本专利技术交联改性石墨烯的电导率为6.33×10-2-0.11×10-1s/m、拉伸强度为28.1-33.4Mpa。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种交联改性石墨烯，其特征在于，它是由下述重量份的原料组成的：二乙烯基苯1‑2、石墨烯100‑110、马来酸酐20‑26、过硫酸铵0.3‑0.4、2‑巯基苯并咪唑1‑2、硬脂酸钡2‑3、聚乙烯亚胺5‑7、纳米二氧化硅10‑14、聚乙二醇单甲醚0.3‑0.5。

【技术特征摘要】
1.一种交联改性石墨烯，其特征在于，它是由下述重量份的原料组成的：二乙烯基苯1-2、石墨烯100-110、马来酸酐20-26、过硫酸铵0.3-0.4、2-巯基苯并咪唑1-2、硬脂酸钡2-3、聚乙烯亚胺5-7、纳米二氧化硅10-14、聚乙二醇单甲醚0.3-0.5。2.一种如权利要求1所述交联改性石墨烯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)取过硫酸铵，加入到其重量20-30倍的去离子水中，搅拌均匀；(2)取2-巯基苯并咪唑，加入到其重量5-8倍的无水乙醇中，搅拌均匀，升高温度为60-70℃，加入硬脂酸钡，保温搅拌10-20分钟，得醇溶液；(3)取纳米二氧化硅，加入到上...

【专利技术属性】
技术研发人员：章麒，
申请(专利权)人：桐城市新瑞建筑工程有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34