【技术实现步骤摘要】
本专利技术是涉及一种高厚度柔性氧化石墨烯膜的制备方法，属于氧化石墨烯膜的制备。
技术介绍
1、随着微电子集成与组装技术的飞速发展以及高功率密度器件的集成使用，逻辑电路及其电子元器件的体积极大地缩小，电子仪器及设备向集成化、小型化和高密度化发展。同时随着电子元器件集成程度和功率密度的不断提高，电子器件的工作频率急剧地提高，其发热量和耗散功率密度变的越来越大，其工作环境的温度也向高温方向迅速变化从而引起电子元器件寿命的极大缩短。因此，散热问题变得极其重要，对热管理技术的要求也更为严格，而在热管理技术中导热材料起到十分重要的作用。
2、因与其他导热材料相比，石墨烯有着更高的面内导热系数，且同时具有低密度、低热膨胀系数、良好机械性能以及对高频段(30mhz以上)电磁辐射有较高的屏蔽效能等优异特性，因此成为最近兴起的散热材料的焦点，具有广阔的商业前景。
3、又因为导热材料在传热过程中需要大的热通量，即需要厚膜而非薄膜。因此，随着电子产品散热需求的不断增加，新的散热方案不仅要求导热膜具有较高的热导率，也要求导热膜具有一定厚度，从而实现平面方向的导热通量的提高。
4、另外，随着柔性可穿戴电子设备的发展，开发一种柔性高导热石墨烯膜也将具有显著应用前景，并且，具有柔性的石墨烯膜也有利于实现连续收卷，对实现规模化生产也具有重要意义。
5、但目前制备石墨烯薄膜的方法主要分为两种：一种是采用石墨烯纳米片直接成膜，另一类则是通过氧化石墨烯成膜后经过进一步的还原处理得到。对于前者，尽管主要涉及物理处理方法，但
6、虽然从理论上讲，要增加石墨烯膜的厚度只需刮涂较厚的氧化石墨烯薄膜即可，但实际操作中存在如下问题：(1)刮涂厚膜的成膜质量不高，因氧化石墨烯分散液的浓度较低(低于10％)，大量的水需要长时间蒸发，并且，氧化石墨烯片层与水分子以氢键相互作用，蒸发时水分子逸出，使得氧化石墨烯片层之间通过氢键形成交联，容易在表面形成一层“奶皮”状的薄膜，而这层薄膜会致使氧化石墨烯分散液内部的水分蒸发减慢，且导致氧化石墨烯片层取向不一致，以致降低了成膜质量；(2)难以通过一步法得到厚膜，因氧化石墨烯分散液浓度较低，因此，无论刮涂、旋涂还是喷雾等方法都难以一次制得厚度超过1000μm的氧化石墨烯薄膜。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的上述问题，本专利技术的目的是提供一种高厚度柔性氧化石墨烯膜的制备方法。
2、为实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种高厚度柔性氧化石墨烯膜的制备方法，包括如下具体步骤：
4、a)将增强剂和氧化石墨烯按配比加入到溶剂中，使其混合均匀形成含增强相的氧化石墨烯混合浆料；
5、b)将步骤a)得到的含增强相的氧化石墨烯混合浆料均匀地分布在基材上，使形成厚度均匀的含增强相的氧化石墨烯湿膜；
6、c)使步骤b)得到的含增强相的氧化石墨烯湿膜在温度为-20～90℃的凝固液或凝固液雾化气中静置10～120分钟，使形成含增强相的氧化石墨烯凝胶膜；
7、d)使步骤c)得到的含增强相的氧化石墨烯凝胶膜在温度为30～80℃的去离子水中进行水洗，并在该膜自基材剥离后，以0.1～100mpa的拉伸力对该膜进行拉伸处理1～50分钟；
8、e)使经步骤d)拉伸处理后的氧化石墨烯膜在35～150℃的温度下进行烘干，即得膜层厚度在100～1500μm的高厚度柔性氧化石墨烯膜。
9、一种实施方案，所述的增强剂选用溶胀型淀粉醚及其衍生物、木质纤维素及其衍生物、聚乙烯醇及其衍生物、可再分散性乳胶粉、木质素磺酸盐及其衍生物、纳米纤维素及其衍生物、碳纳米管、碳纤维中的任意一种或多种按任意比例混合而成。
10、一种优选方案，所述的增强剂选用溶胀型淀粉醚、木质纤维素、聚乙烯醇、可再分散性乳胶粉、木质素磺酸盐、纳米纤维素、碳纳米管、碳纤维中的任意一种或多种按任意比例混合而成。
11、进一步优选方案，所述的增强剂选用α-淀粉醚与木质素磺酸钠按质量比为2:1混合而成，或选用单壁碳纳米管与纳米纤维素和聚乙烯醇按质量比为1:1:1混合而成，或选用木质纤维素与可再分散性乳胶粉按质量比为2:1混合而成，或选用沥青基碳纤维与纳米纤维素纤维按质量比为1:1混合而成。
12、一种实施方案，步骤a)中，增强剂与氧化石墨烯的质量配比为(1:99)～(50:50)。
13、一种优选方案，步骤a)中，增强剂与氧化石墨烯的质量配比为(10:90)～(30:70)。
14、进一步优选方案，步骤a)中，增强剂与氧化石墨烯的质量配比为(15:85)～(20:80)。
15、一种实施方案，步骤a)中，所述的溶剂选用水、乙醇、丙酮、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、n-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺中的任意一种或多种按任意比例混合而成。
16、一种优选方案，步骤a)中，所述的溶剂选用去离子水。
17、一种实施方案，步骤a)中，含增强相的氧化石墨烯混合浆料中的溶质的质量分数为0.01％～20％。
18、一种优选方案，步骤a)中，含增强相的氧化石墨烯混合浆料中的溶质的质量分数为1％～10％。
19、进一步优选方案，步骤a)中，含增强相的氧化石墨烯混合浆料中的溶质的质量分数为3％～7％。
20、一种实施方案，步骤b)中，所述的含增强相的氧化石墨烯湿膜的膜层厚度为1～25mm。
21、一种优选方案，步骤b)中，所述的含增强相的氧化石墨烯湿膜的膜层厚度为3～15mm。
22、一种实施方案，步骤c)中，所述的凝固液是由凝固介质与其相适宜的溶剂所形成的质量浓度为0.1％～50％的溶液。
23、一种优选方案，步骤c)中，所述的凝固液是由凝固介质与其相适宜的溶剂所形成的质量浓度为1％～5％的溶液。
24、一种实施方案，所述的凝固介质选用水溶性无机盐、有机酸、胺类化合物中的任意一种或多种按任意比例混合而成，所述的水溶性无机盐选用阳离子为mg2+、fe2+、ca2+、ni2+、co2+、zn2+、cu2+、li+、nh4+中的任意一种或多种按任意比例混合而成，所述的有机酸选用柠檬酸、苹果酸、酒石酸、甲酸、乙酸、丁二酸、苯甲酸、草酸中的任意一种或多种按任意比例混合而成，所述的胺类化合物选用乙二胺四乙酸及盐、羟乙基乙二胺三乙酸、乙二胺四甲基次膦酸及盐、乙二胺、聚乙二胺、三乙醇胺中的任意一种或多种按任意比例混合而成。
25、一种优选方案，所述的凝固介质选用fecl3、cacl2、cucl2、licl、nh4cl、乙二胺四乙酸钠中的任意一种或多种按任意比例混合而成。...
【技术保护点】
1.一种高厚度柔性氧化石墨烯膜的制备方法，其特征在于，包括如下具体步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的增强剂选用溶胀型淀粉醚、木质纤维素、聚乙烯醇、可再分散性乳胶粉、木质素磺酸盐、纳米纤维素、碳纳米管、碳纤维中的任意一种或多种按任意比例混合而成。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤a)中，增强剂与氧化石墨烯的质量配比为(10:90)～(30:70)。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤a)中，所述的溶剂选用水、乙醇、丙酮、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺中的任意一种或多种按任意比例混合而成。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤a)中，含增强相的氧化石墨烯混合浆料中的溶质的质量分数为1％～10％。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤b)中，所述的含增强相的氧化石墨烯湿膜的膜层厚度为1～25mm。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤c)中，所述的凝固液是由凝固介质与其相适宜的溶剂所形成的
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤c)，使含增强相的氧化石墨烯湿膜置于温度为30～50℃的凝固液雾化气中静置30～60分钟，所述的凝固液雾化气是由凝固液通过喷雾或超声雾化方式所形成。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤d)，使步骤c)得到的含增强相的氧化石墨烯凝胶膜在温度为50～80℃的去离子水中进行水洗，并在该膜自基材剥离后，以50～100Mpa的拉伸力对该膜进行拉伸处理10～30分钟。
10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤e)，使拉伸处理后的氧化石墨烯膜在60～100℃的温度下进行烘干。
...【技术特征摘要】
1.一种高厚度柔性氧化石墨烯膜的制备方法，其特征在于，包括如下具体步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的增强剂选用溶胀型淀粉醚、木质纤维素、聚乙烯醇、可再分散性乳胶粉、木质素磺酸盐、纳米纤维素、碳纳米管、碳纤维中的任意一种或多种按任意比例混合而成。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤a)中，增强剂与氧化石墨烯的质量配比为(10:90)～(30:70)。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤a)中，所述的溶剂选用水、乙醇、丙酮、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、n-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺中的任意一种或多种按任意比例混合而成。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤a)中，含增强相的氧化石墨烯混合浆料中的溶质的质量分数为1％～10％。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤b)中，所述的含增强相的氧化石墨烯湿膜的膜层厚度为1～25mm。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤c...
【专利技术属性】
技术研发人员：周朝开，赵永彬，周炜，丛涛，
申请(专利权)人：科泽新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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