The present invention discloses a highly conductive layered graphene composite material and preparation method. The composite material includes reduction oxidation Shi Moxi, oxidized cellulose nanocrystalline and epoxy resin. It has a layered structure consisting mainly of reduced graphite oxide layer and oxidized cellulose nanocrystalline / epoxy resin layer, and oxidizing cellulose nanoscale. The crystal / epoxy resin layer is a blend of oxidized cellulose nanocrystalline and epoxy resin. In the composite, the mass ratio of reduced graphene oxide and oxidized cellulose nanocrystalline is 2:1 to 1:9, and the ratio of the reduction of graphene oxide to epoxy resin is 6:1 to 1:15. The invention improves the process design of the whole process and the parameters of each step by the internal composition and structure of the composite, the corresponding preparation method and the parameters of each step. The preparation of layered graphene composite by solvent evaporation and self assembly can effectively solve the problems of small size and poor thermal conductivity of the graphene composite. The thermal conductivity can reach 9 ~ 30W. M, 1. K, 1.
【技术实现步骤摘要】
一种高导热层状石墨烯复合材料及制备方法
本专利技术属于复合材料
，更具体地，涉及一种高导热层状石墨烯复合材料及制备方法。
技术介绍
石墨烯是一种由碳原子以SP2杂化方式紧密排列构成的二维单层片状纳米材料，因其优异的导电、导热、力学性能以光学透过性在新材料及特种材料领域受到广泛关注。还原氧化石墨烯为石墨烯的衍生物，通过化学氧化还原法制备而来，具有成本低、产量大、效率高、工艺简单的特点，适合大规模的制备和应用。还原氧化石墨烯由于自身结构的规整性相较于氧化石墨烯具备优异的导电以及导热性能，然而，还原氧化石墨烯具有疏水的结构，易在溶剂中堆叠，这种难以溶剂分散的特性极大限制石墨烯在功能材料中的应用。目前非共价键的还原氧化石墨烯具备较好的溶剂分散性，能较好地保证还原氧化石墨烯的热学、力学、电学等性质。纤维素纳米晶具备优良的生物相容性、来源丰富以及优良的水分散性。利用氧化纤维素纳米晶非共价键修饰的还原氧化石墨烯能够在水中稳定分散不堆叠，并且三维结构的氧化纤维素纳米晶-还原氧化石墨烯杂化物具有良好的热学、力学以及电学等性质。现阶段，低填充量的石墨烯复合材料性能提升有限，并且...
【技术保护点】
1.一种高导热层状石墨烯复合材料，其特征在于，该复合材料包括还原氧化石墨烯、氧化纤维素纳米晶和环氧树脂，具有主要由还原氧化石墨烯层和氧化纤维素纳米晶/环氧树脂层交替构成的层状结构，其中，所述氧化纤维素纳米晶/环氧树脂层为氧化纤维素纳米晶和环氧树脂的共混物；该复合材料中，所述还原氧化石墨烯与所述氧化纤维素纳米晶的质量比为2:1～1:9，所述还原氧化石墨烯与所述环氧树脂的质量比为6:1～1:15；优选的，该复合材料的导热系数为9～30W.m‑1.K‑1。
【技术特征摘要】
1.一种高导热层状石墨烯复合材料，其特征在于，该复合材料包括还原氧化石墨烯、氧化纤维素纳米晶和环氧树脂，具有主要由还原氧化石墨烯层和氧化纤维素纳米晶/环氧树脂层交替构成的层状结构，其中，所述氧化纤维素纳米晶/环氧树脂层为氧化纤维素纳米晶和环氧树脂的共混物；该复合材料中，所述还原氧化石墨烯与所述氧化纤维素纳米晶的质量比为2:1～1:9，所述还原氧化石墨烯与所述环氧树脂的质量比为6:1～1:15；优选的，该复合材料的导热系数为9～30W.m-1.K-1。2.一种高导热层状石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下具体步骤：S1:在搅拌作用下将氧化纤维素纳米晶水分散液加入到氧化石墨烯水分散液中，获得均一的氧化纤维素纳米晶-氧化石墨烯水分散液；S2:将所述步骤S1得到的所述氧化纤维素纳米晶-氧化石墨烯水分散液进行超声处理，然后进行氧化石墨烯还原处理，得到稳定分散的氧化纤维素纳米晶-还原氧化石墨烯水分散液；S3:将所述步骤S2得到的所述氧化纤维素纳米晶-还原氧化石墨烯水分散液进行离心处理得到沉淀，再将该沉淀分散到有机溶剂中进行超声处理；接着，加入环氧树脂预聚物，超声搅拌后得到稳定的前驱体分散液；S4:将所述步骤S3得到的所述前驱体分散液倒入蒸发器皿中，然后进行溶剂挥发使其中的分散质进行自组装形成层状石墨烯薄膜得到预产物；接着再将该预产物加热实现环氧树脂交联固化从而获得化学交联的层状石墨烯复合材料，该层状石墨烯复合材料即为高导热层状石墨烯复合材料。3.如权利要求2所述高导热层状石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，加入的所述环氧树脂预聚物占得到的前驱体分散液中分散质质量百分数10％～60％；所述步骤S4得到的所述层状石墨烯复合材料中还原氧化石墨烯的含量为4wt％～60wt％；优选的，所述步骤S2得到的所述氧化纤维素纳米晶-还原氧化石墨烯水分散液中，分散质还原氧化石墨烯与分散质氧化纤维素纳米晶两者的质量比是2:1～1:9；...
【专利技术属性】
技术研发人员：解孝林，曾红霞，叶呁昇，周兴平，刘经纬，薛阳，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42
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