【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于聚合物基纳米复合材料，具体涉及一种可回收型石墨烯纳米导电薄膜的制备方法及其回收方法。
技术介绍
1、随着电子工业的快速发展，人们对低能耗、多功能以及环境友好型电子产品的需求不断增加。近年来，柔性电子器件由于其具有柔韧性好、延展性强、可设计性强等突出特点，成为了新一代可穿戴型电子设备的核心构筑基元，将在电子工业领域扮演重要的角色。其中，在触控屏幕材料领域，目前市场常用的ito(indium tin oxides，铟锡氧化物半导体)型导电膜已难以满足柔性可穿戴设备的要求，这是由于(1)ito薄膜脆性高，不能弯曲；(2)ito使用的铟是稀土元素，储存量日渐稀少，价格昂贵；(3)ito的电导率及透明度难以继续提高，不符合市场对此类导电膜“更薄、更轻”的需求。基于此，开发新型导电薄膜尤为重要。
2、石墨烯作为今年来常用的纳米材料，具有电导率高的特点，已被应用于制备导电薄膜，而弹性体材料由于其弹性好、可拉伸性强，成为常用的薄膜基体材料。然而目前，传统的石墨烯增强聚合物薄膜存在以下缺点：弹性体网络一经形成，难以回收，不仅给环境带来负担，同时造成使用后大量石墨烯的浪费。基于此，需要开发出一种可回收的石墨烯纳米导电薄膜，应用于柔性电子领域，使其能够在使用后用简单、高效的方法进行回收再利用。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、本专利技术的核心思想在于，将酯交换催化剂醋酸锌接枝到氧化石墨烯表面，之后将其作为增强体，引入到含有大量酯键的环氧-酸聚合物基体中，
3、(二)技术方案
4、一种可回收型石墨烯纳米导电薄膜的制备方法，包括组分1、组分2和组分3，其回收方法由条件iii和条件iv构成：
5、组分1：醋酸锌接枝氧化石墨烯，由条件i处理得到；
6、组分2：脂肪族环氧树脂；
7、组分3：长链二元酸；
8、条件i：将氧化石墨烯与醋酸锌在180℃的dmf溶剂中，浓硫酸催化下反应72h，采用分水器在反应过程中除去产生的水分，得到产物用thf清洗并烘干得到组分1；
9、预处理i：将组分2升温至75～95℃，将0.1～0.75wt％的组分1加入组分2中，得到组分1和组分2的混合物；
10、预处理ii：将组分1和组分2的混合物保持75～95℃，按照与组分1摩尔比为1:0.6～1:1.4缓慢加入组分3，机械搅拌至均匀，得到粘稠状环氧树脂胶液。
11、作为本专利技术优选的技术方案，其中，所述脂肪族环氧树脂包括乙二醇二缩水甘油醚、1,3-丙二醇二缩水甘油醚、双酚a二缩水甘油醚中的一种；所述长链二元酸包括己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸中的一种。
12、作为本专利技术优选的技术方案，条件ii：将经预处理ii得到的粘稠状环氧树脂胶液置于模具中，在平板硫化机上进行热压成型，得到可回收型石墨烯纳米导电薄膜。
13、作为本专利技术优选的技术方案，其中，所述固化热压成型分为两段式，工艺条件为：第一段为120～140℃的条件下1～2h，第二段为170～190℃的条件下2～4h。
14、作为本专利技术优选的技术方案，石墨烯纳米导电薄膜的回收方法，包括如下3个步骤：
15、①将可回收型石墨烯纳米导电薄膜置于乙二醇溶剂中，乙二醇含量与材料质量比为10:1，并在190℃条件下加热6～10h，直至材料完全降解；
16、②将步骤①得到的黑色乙二醇溶液过滤，得到黑色的改性石墨烯粉末，并用丙酮清洗3次；
17、③将步骤②处理之后得到的粉末置于190℃烘箱中加热10h，得到回收后的醋酸锌接枝氧化石墨烯，即组分1。
18、(三)有益效果
19、本专利技术制备的可回收型石墨烯纳米导电薄膜，在具有良好力、热性能，可拉伸性能强，导电性好的基础上，可以再使用后通过简单、高效的方法实现材料的完全降解以及石墨烯100％回收。本专利技术的核心思路在于，设计并制备了一种醋酸锌接枝氧化石墨烯，该纳米材料引入基体树脂中，可以起到以下三个作用：(1)利用石墨烯的优异导电性，赋予聚合物纳米材料导电性，机理为电子导电；(2)利用石墨烯优异的力学性能和热性能，提高材料的综合力、热性能；(3)利用石墨烯上接枝的醋酸锌，可以催化高温下的酯交换反应，从而使得含大量酯键的聚合物网络发生交换-降解反应，实现使用后材料的完全降解。因此可以通过过滤、清洗、干燥的方法将石墨烯100％回收。本专利技术制备的石墨烯纳米导电薄膜，在保证其使用性能的前提下，可以实现使用后的高效回收，可以有效解决废弃塑料污染以及昂贵纳米材料的浪费问题。
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1.一种可回收型石墨烯纳米导电薄膜的制备方法，包括组分1、组分2和组分3，
2.根据权利要求1所述的一种可回收型石墨烯纳米导电薄膜的制备方法，其特征在于：其中，所述脂肪族环氧树脂包括乙二醇二缩水甘油醚、1,3-丙二醇二缩水甘油醚、双酚A二缩水甘油醚中的一种；所述长链二元酸包括己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种可回收型石墨烯纳米导电薄膜的制备方法，其特征在于：条件II：将经预处理II得到的粘稠状环氧树脂胶液置于模具中，在平板硫化机上进行热压成型，得到可回收型石墨烯纳米导电薄膜。
4.根据权利要求1所述的一种可回收型石墨烯纳米导电薄膜的制备方法，其特征在于：其中，所述固化热压成型分为两段式，工艺条件为：第一段为120～140℃的条件下1～2h，第二段为170～190℃的条件下2～4h。
5.根据权利要求1所述的一种可回收型石墨烯纳米导电薄膜的回收方法，包括如下3个步骤：
【技术特征摘要】
1.一种可回收型石墨烯纳米导电薄膜的制备方法，包括组分1、组分2和组分3，
2.根据权利要求1所述的一种可回收型石墨烯纳米导电薄膜的制备方法，其特征在于：其中，所述脂肪族环氧树脂包括乙二醇二缩水甘油醚、1,3-丙二醇二缩水甘油醚、双酚a二缩水甘油醚中的一种；所述长链二元酸包括己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种可回收型石墨烯纳米导电薄膜的制备方法，其特征在于：条件ii：...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈健萍，荆祥海，黄世帅，
申请(专利权)人：滁州惠科光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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