一种石墨烯白炭黑复合粉体及其制备技术制造技术

本发明专利技术涉及一种石墨烯白炭黑复合粉体及其制备技术，该技术将氧化石墨烯水溶液和白炭黑粉末在水中进行高速分散获得混合均匀的水性浆料，通过添加凝胶剂、表面活性剂并调节溶液pH值获得氧化石墨烯‑白炭黑水凝胶，经过滤烘干后得到氧化石墨烯‑白炭黑气凝胶，最后在惰性气氛中经高温煅烧将氧化石墨烯还原得到石墨烯白炭黑复合粉体。该生产技术工艺简单可靠，成本低，所获得的石墨烯白炭黑复合粉体的粉体电阻率低于10Ω·cm，石墨烯在复合材料中保持良好的单层分散性，片层之间相互缠绕具有丰富的孔隙结构，白炭黑纳米颗粒均匀分散于石墨烯片层表面，该复合材料导电导热性能优异，可广泛应用于涂料、橡胶制品、塑料等领域。

A graphene white carbon black composite powder and its preparation technology

The invention relates to a graphene composite silica powder and its preparation technology, the technology of graphene oxide aqueous solution and silica powder mixed high-speed dispersing water slurry evenly in the water by adding gelling agent, surface active agent and adjusting the pH value of the solution obtained graphene oxide carbon black gel. Graphene oxide silica aerogel was obtained by filtration after drying, finally in an inert atmosphere by high temperature calcination will be reduced graphene graphene silica composite powder. The production technology is simple and reliable, low cost, the obtained graphene silica composite powder powder resistivity is less than 10. Cm, keep good graphene monolayer in the composite dispersion layer between the winding has abundant pore structures, silica nanoparticles dispersed on the graphene sheet the surface of the layer and thermal conductivity properties of the composite material is excellent and can be widely used in coatings, rubber, plastics and other fields.

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯白炭黑复合粉体及其制备技术
本专利技术涉及一种石墨烯复合材料领域，尤其涉及一种具有高分散均匀性的石墨烯白炭黑复合粉体及其制备技术，以及所获得的具有高导电性石墨烯白炭黑复合粉体作为高分子填料的应用技术。
技术介绍
石墨烯作为一种新型的二维材料，是由sp2杂化碳原子以蜂巢的结构形式组成的单层碳原子层。这种独特的结构使石墨烯具有优异的物理和化学性质，比如高的电导率和热传导率，大比表面积，高透明度，化学惰性和优异的机械强度，使其在塑料、橡胶、涂料等高分子填料领域具有巨大的应用价值和潜在的市场。但是，单原子层厚度的石墨烯片层由于具有巨大的比表面积，片层之间存在较强的范德华作用力，导致石墨烯片层之间极易发生片层叠合团聚效应，不能再高分子体系中形成均匀分散体系，限制了石墨烯优异力学性能的发挥。因此，在高分子复合填料体系，尤其是在塑料、橡胶等高粘度的高分子复合填料体系中，如何将单原子层厚度的石墨烯片层均匀分散在塑料、橡胶体系中是石墨烯在该应用领域商业化所面临的一个技术难题和障碍。另一方面，在高分子填料领域，尤其是橡胶工业中，用量最大、最常用的填料是纳米级的炭黑和白炭黑。白炭黑为水合无定形二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种石墨烯白炭黑复合粉体，其特征在于复合材料的粉体电阻率低于10Ω·cm，其中的石墨烯质量百分含量为2～50％wt，石墨烯在复合材料中保持良好的单层分散性，片层之间相互缠绕具有丰富的孔隙结构，白炭黑纳米颗粒均匀分散于石墨烯片层表面。

【技术特征摘要】
2016.06.28 CN 20161048028861.一种石墨烯白炭黑复合粉体，其特征在于复合材料的粉体电阻率低于10Ω·cm，其中的石墨烯质量百分含量为2～50％wt，石墨烯在复合材料中保持良好的单层分散性，片层之间相互缠绕具有丰富的孔隙结构，白炭黑纳米颗粒均匀分散于石墨烯片层表面。2.一种制备权利要求1所述的石墨烯白炭黑复合粉体的方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：将氧化石墨烯水溶液同白炭黑粉末在水溶液经混合分散获得水性浆料；步骤2：向步骤1所述水性浆料中添加表面活性剂、凝胶剂并调节溶液pH值在6～11的范围内，并使用步骤1中所述的混合分散方式获得分散均匀的水性浆料；步骤3：加热使步骤2浆料的温度升至40～100度并保温0.5～4h形成氧化石墨烯-白炭黑水凝胶；步骤4：将步骤3所得的水凝胶过滤并烘干得到氧化石墨烯-白炭黑气凝胶；步骤5：将步骤4所得的气凝胶在惰性气氛中高温热处理得到石墨烯白炭黑气凝胶，将之粉碎获得石墨烯白炭黑复合粉体。3.根据权利要求2所述的石墨烯白炭黑复合粉体制备方法，其特征在于步骤1中，所述氧化石墨烯溶液中的氧化石墨烯为石墨经氧化剥离制备，氧含量原子比为20～60％，溶液固含量质量分数为1.5～16％。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏志凯，黄美灵，张焕，瞿美臻，
申请(专利权)人：中国科学院成都有机化学有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51