The invention relates to a one-step method for preparing highly dispersed graphene solution and a preparation method thereof, including a suspension consisting of flaky graphene and cellulose nanocrystals, and a mass ratio of flaky graphene to cellulose nanocrystals suspension is 1 3:100. The preparation methods include: 1) preparation of cellulose nanocrystal/flake graphene suspension; 2) centrifugation of suspension; 3) dialysis treatment of suspension; 4) ultrasonic treatment of suspension. Advantages: 1) One-step method is simple in principle, convenient in operation and suitable for industrial production; 2) the hydroxyl groups on the surface of cellulose nanocrystals react fully with the surface active groups of graphene lamellae to make graphene highly uniformly dispersed; 3) low cost, wide source, controllable process and good applicability.
【技术实现步骤摘要】
一步法制备高分散石墨烯溶液及其制备方法
本专利技术涉及的是一步法制备高分散石墨烯溶液及其制备方法,属于高分子复合材料
技术介绍
目前世界各领域都在推行绿色环保涂料,因此,低污染的水性涂料已成为涂料技术的发展新方向,其中水性涂料有利于合理利用资源、防止环境污染、保护人体健康,且不含或少含VOC及有害空气污染物,已成为研究热点。水性涂料因具有可实现技术途径多、应用面广、安全、施工相对简单等特点而成为首选品种,但是水性涂料除在建筑涂料领域得到普遍应用外,在其他领域,特别是工业涂装领域,占据份额仍较小,并且,水性涂料对抗强机械作用力的分散稳定性差,在特殊要求领域其导热性也有待改善。随着市场对水性涂料综合性能的要求不断提高,其耐磨性、抗冲击力、附着力、硬度等综合性能需要进一步提高,因此,为提高水性涂料在工业领域的占比,对水性涂料的改性迫在眉睫。石墨烯自2004年被发现以来,由于其独特的二维结构以及优异的热学、力学和电学性能,已经成为材料科学领域备受关注的研究热点之一。石墨烯具有完美的二维晶体结构,其晶格是由六个碳原子围成的六边形,是目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型材料。目前,虽然将石墨烯添加到水性涂料里增强涂料性能的研究在进行中,但是因为石墨烯团聚状况严重,石墨烯改性水性涂料的性能并不理想。本专利提出将石墨烯预处理成浆液,再添加到基体中进行加工,改善石墨烯在水性涂料里的分散情况,使水性涂料涂层的导热性、抗冲击性、硬度、附着力均明显提高。一般石墨烯是从石墨中剥离出来的,成本较高,而且石墨烯与聚合物的分散性较差,由于其片层间存在范德华力相互 ...
【技术保护点】
1.一步法制备高分散石墨烯溶液,其特征是包括纤维素纳米晶体/片状石墨烯悬浮液;其中,纤维素纳米晶体/片状石墨烯悬浮液中片状石墨烯与纤维素纳米晶体悬浮液的质量比为1‑3:100。
【技术特征摘要】
1.一步法制备高分散石墨烯溶液,其特征是包括纤维素纳米晶体/片状石墨烯悬浮液;其中,纤维素纳米晶体/片状石墨烯悬浮液中片状石墨烯与纤维素纳米晶体悬浮液的质量比为1-3:100。2.制备如权利要求1所述的一步法制备高分散石墨烯溶液的方法,其特征是包括如下步骤:(1)纤维素纳米晶体/片状石墨烯悬浮液的制备;(2)悬浮液的离心洗涤;(3)悬浮液透析处理;(4)悬浮液超声处理成型。3.根据权利要求2所述的一步法制备高分散石墨烯溶液的制备方法,其特征是所述步骤(1)纤维素纳米晶体/片状石墨烯悬浮液的制备,包括如下工艺步骤:1)酸处理:用浓度64%的硫酸处理微晶纤维素,配比为微晶纤维素:H2SO4=1g:9.8ml,将片状石墨烯添加至微晶纤维素与硫酸的混合液中,45℃下恒温搅拌60min-120min;2)终止反应:酸处理之后加入10倍的去离子水,终止反应。4.根据权利要求2所述的一步法制备高分散石墨烯溶液的制备方法,其特征是所述步骤(1...
【专利技术属性】
技术研发人员:吴燕,孙英纯,唐沁雯,胥莉,陶鑫,张海桥,黄子轩,蔺秀媛,
申请(专利权)人:南京林业大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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