一种改性氧化石墨烯/聚乳酸复合材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种制备改性氧化石墨烯/聚乳酸复合材料的方法。该方法利用改进的Hummers方法制备氧化石墨烯，然后利用硅烷偶联剂对氧化石墨烯进行改性，最后将改性氧化石墨烯加入到二氯甲烷充分溶解的聚乳酸中复配组成复合物，从而获得改性氧化石墨烯/聚乳酸复合材料。本方法成本低、操作简单，可以大量制备。使用硅烷偶联剂对氧化石墨烯进行改性，解决了氧化石墨烯在高分子材料中的分散性和相容性问题。

Method for preparing modified graphene oxide / polylactic acid composite material

The invention discloses a method for preparing modified graphene oxide / polylactic acid composite material. The method of preparing graphene oxide by using the modified Hummers method, and then use the silane coupling agent on graphene oxide was modified, the modified graphene oxide is added to the mixture of dichloromethane fully dissolve polylactic acid composition in the composite, so as to obtain the modified graphene oxide / polylactic acid composite material. The method has the advantages of low cost, simple operation and large amount of preparation. Graphene oxide was modified by silane coupling agent to solve the dispersion and compatibility of graphene oxide in high polymer materials.

【技术实现步骤摘要】
一种改性氧化石墨烯/聚乳酸复合材料的制备方法
本专利技术涉及一种改性氧化石墨烯/聚乳酸复合材料的制备方法，属于高分子功能材料

技术介绍
聚乳酸(PLA)是通过乳酸缩合或丙交酯开环聚合得到的一种可降解的热塑性高分子材料，除了具有原料来源广泛且成本低廉、可再生及生产过程无污染等优点外，聚乳酸还具有良好的生物相容性、光泽度、透明性以及耐菌性等，广泛应用于食品包装材料、一次性餐具、电子领域、汽车领域以及生物支架、人工韧带和免拆手术缝合线等。但是，聚乳酸的结晶速率慢、结晶度低；脆性比较大，抗冲击性能较差，极易弯曲变形；耐热性不好，热稳定比较差，即便在低于熔融温度下加工也会降低其分子量；亲水性比较差，聚乳酸分子链上存在大量的酯键，缺少极性基团；降解周期难以控制等，限制了聚乳酸在工程结构材料方面的应用。石墨烯是由单层碳原子形成的二维层状碳材料，具有理想的晶格结构和独特的电学、光学、热学和力学等性质，在电子器件、超级电容器、化学传感器、能量储存、吸附和催化等诸多领域具有潜在的应用。由于石墨烯结构完整，化学稳定性高，其表面呈惰性状态，与其它介质相互作用较弱，并且石墨烯片层之间有较强的范德华力本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改性氧化石墨烯/聚乳酸复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)氧化石墨烯的制备：以石墨为原料，在强氧化剂的作用下制备氧化石墨，氧化石墨进一步通过机械方法，制备氧化石墨烯悬浮液，然后经过后续处理，得到干燥的氧化石墨烯，保存备用；(2)改性氧化石墨烯的制备：将氧化石墨烯通过超声设备分散于无水乙醇中，再加入的HCl，调节分散液pH＝2‑4，放入温度为60‑65℃的水浴锅中；然后将含有硅烷偶联剂的乙醇在搅拌下缓慢加入到上述溶液中，在60‑65℃下继续反应24‑48h；将得到的产物用无水乙醇离心5‑8次，以除去未反应的硅烷偶联剂，然后再用去离子水洗涤至中性；最后在60‑65℃的烘箱中24...

【技术特征摘要】
1.一种改性氧化石墨烯/聚乳酸复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)氧化石墨烯的制备：以石墨为原料，在强氧化剂的作用下制备氧化石墨，氧化石墨进一步通过机械方法，制备氧化石墨烯悬浮液，然后经过后续处理，得到干燥的氧化石墨烯，保存备用；(2)改性氧化石墨烯的制备：将氧化石墨烯通过超声设备分散于无水乙醇中，再加入的HCl，调节分散液pH＝2-4，放入温度为60-65℃的水浴锅中；然后将含有硅烷偶联剂的乙醇在搅拌下缓慢加入到上述溶液中，在60-65℃下继续反应24-48h；将得到的产物用无水乙醇离心5-8次，以除去未反应的硅烷偶联剂，然后再用去离子水洗涤至中性；最后在60-65℃的烘箱中24-48h，保存备用；(3)改性氧化石墨烯/聚乳酸复合材料的制备：将改性氧化石墨烯在无水乙醇中超声1-3h，使其完全分散；称取分子量为60000的聚乳酸，加入二氯甲烷，使其完全溶解，得到聚乳酸溶液；将氧化石墨烯的分散液倒入聚乳酸溶液中，搅拌8-10h，使其分散均匀；最后在60-65℃烘箱中24-48h，得到改性氧化石墨烯/聚乳酸复合材料。2.根据权利要1所述的改性氧化石墨烯/聚乳酸复合材料及其制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述强氧化剂为质量分数为98％的H2SO4、NaNO3、KMnO4或H2...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭新立，李发亮，赵丽，张弘毅，葛创，王小娟，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32