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一種制備石墨烯/高分子乳液復合薄膜材料的噴涂方法與流程

文檔序號:12005683閱讀:來源:國知局
一種制備石墨烯/高分子乳液復合薄膜材料的噴涂方法與流程

技術特征:
1.一種制備石墨烯/高分子乳液復合薄膜材料的噴涂方法,其特征在于,將氧化石墨烯還原成石墨烯,并通過加入少量表面活性劑得到穩(wěn)定分散的、高濃度的石墨烯水溶液,與高分子乳液混合均勻后,噴涂在基板上制得具有良好導電性能的石墨烯/高分子乳液納米復合薄膜材料;所述的方法具體包括以下步驟:(A)制備還原氧化石墨烯水溶液:(1)按照水與氧化石墨的質量比為(1000~10000):1的比例將氧化石墨加入水中,超聲分散2~3小時,形成質量濃度為0.1~lmg/ml的單片層均勻分散的氧化石墨烯膠體;(2)將表面活性劑按照與氧化石墨烯水溶膠的質量比為1:(100~1000)的比例加入氧化石墨烯膠體中,采用磁力攪拌器攪拌混合均勻,磁力攪拌器的轉速100rmp~500rmp,攪拌時間為10~30分鐘,后超聲分散1小時;(3)加入與氧化石墨烯水溶膠的體積比為1:(10~1000)的還原劑,繼續(xù)超聲分散2~3小時,得到具有穩(wěn)定分散性的黑色還原氧化石墨烯膠體;(B)制備石墨烯/高分子納米復合乳液:(4)按照高分子乳液和步驟(3)所得黑色還原氧化石墨烯膠體的體積比為1:(1~5)的比例混合,對混合后的溶液加入其體積1~3倍的水以調整其粘度和分散穩(wěn)定性;(5)在步驟(4)所得復合乳液中加入與復合乳液的質量比為(1~5):1000的消泡劑和(1~5):1000的分散劑,采用磁力攪拌器攪拌混合均勻,磁力攪拌器的轉速100rmp~500rmp,攪拌時間為10~30分鐘;制得石墨烯/高分子納米復合乳液;(C)制備復合薄膜材料:(6)將步驟(5)制得的石墨烯/高分子納米復合乳液采用噴涂法制成石墨烯/高分子納米復合材料薄膜。2.根據權利要求1所述的一種制備石墨烯/高分子乳液復合薄膜材料的噴涂方法,其特征在于,步驟(2)所述的表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、膽酸鈉中的至少一種。3.根據權利要求1所述的一種制備石墨烯/高分子乳液復合薄膜材料的噴涂方法,其特征在于,步驟(3)所述的還原劑為肼、水合肼、二甲肼、硼氫化鈉、抗壞血酸、沒食子酸中的至少一種。4.根據權利要求1所述的一種制備石墨烯/高分子乳液復合薄膜材料的噴涂方法,其特征在于,步驟(4)所述的高分子乳液為丙烯酸酯乳液、丁苯乳液、苯丙乳液、聚氨酯乳液中的至少一種。5.根據權利要求1所述的一種制備石墨烯/高分子乳液復合薄膜材料的噴涂方法,其特征在于,步驟(4)所述的調整其粘度和分散穩(wěn)定性是指在混合后的溶液中加入水調節(jié)其粘度為:20mPa.s以下。6.根據權利要求1所述的一種制備石墨烯/高分子乳液復合薄膜材料的噴涂方法,其特征在于,步驟(6)所述的噴涂法具體為:將步驟(5)制得的石墨烯/高分子納米復合乳液和無水乙醇按照質量比1:(3~5)的比例混合并攪拌,然后用噴槍噴涂在基板上,所述的基板為用智能溫控板預熱PET、SiO2基板或聚四氟乙烯板至80℃~100℃的板,噴1分鐘,間隔2分鐘,如此重復20~30次,即可得到石墨烯/高分子納米復合材料薄膜。7.根據權利要求1所述的一種制備石墨烯/高分子乳液復合薄膜材料的噴涂方法,其特征在于,步驟(6)所述的噴涂法具體為:將表面活性劑和水按照質量比為1:(1000~10000)混合溶解,噴涂在80℃~100℃的PET或SiO2基板上,噴1分鐘,間隔2分鐘,如此重復10~15次;再噴涂石墨烯/高分子納米復合乳液,噴1分鐘,間隔2分鐘,如此重復20~30次,即可得到石墨烯/高分子納米復合材料薄膜;8.根據權利要求1所述的一種制備石墨烯/高分子乳液復合薄膜材料的噴涂方法,其特征在于,步驟(6)所述的噴涂法具體為:將石墨烯/高分子納米復合乳液噴涂在80℃~100℃的聚四氟乙烯基板上,噴1分鐘,間隔2分鐘,如此重復20~30次,即可得到石墨烯/高分子納米復合材料薄膜。
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