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专利号: 2012100576816
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 有机高分子化合物;其制备或化学加工;以其为基料的组合物
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种聚偏氟乙烯/石墨烯复合材料,其特征在于所述聚偏氟乙烯/石墨烯复合材料是以聚偏氟乙烯为基体材料、以石墨烯为填充材料复合制备得到,其中石墨烯的质量占石墨烯和聚偏氟乙烯的总质量的0.05-5%。

2.如权利要求1所述的聚偏氟乙烯/石墨烯复合材料,其特征在于:所述的石墨烯的直径为2-6μm,厚度为20-60nm。

3.如权利要求1所述的聚偏氟乙烯/石墨烯复合材料,其特征在于:所述的石墨烯为氧化石墨烯经化学还原法以下方法制备得到:将氧化石墨烯分散在去离子水中,超声分散均匀后,加入还原剂,在10-60℃温度下反应12-48h,过滤,滤饼用洗涤剂洗涤除去未反应的还原剂,干燥至恒重制得所述石墨烯,所述洗涤剂为水、乙醇或N,N-二甲基乙酰胺中的一种或几种;

所述还原剂为水合肼、苯肼、柠檬酸钠、对苯二酚,硼氢化钠中的一种或两种以上的混合物;

所述还原剂的质量用量为氧化石墨烯的质量的0.5~5倍。

4.如权利要求3所述的方法,其特征在于所述氧化石墨烯是将石墨经hummers方法或改性hummers方法制备得到的单片或多片堆叠的氧化石墨烯。

5.如权利要求1所述的聚偏氟乙烯/石墨烯复合材料,其特征在于所述聚偏氟乙烯/石墨烯复合材料按以下方法制备得到:石墨烯加入N,N-二甲基乙酰胺中,超声分散2-6h,得石墨烯悬浮液;将聚偏氟乙烯加入N,N-二甲基乙酰胺中,制备得到聚偏氟乙烯溶液;然后将石墨烯悬浮液与聚偏氟乙烯溶液共混得到混合液,超声分散2-4h,然后将混合液于40-70℃温度下静置12-36h,使N,N-二甲基乙酰胺部分蒸发变稠,再干燥至恒重,得到的共混物剪成薄片,将薄片层叠放到压片机上,于190-210℃温度下和10-15MPa压力下热压15-25min,制得所述聚偏氟乙烯/石墨烯复合材料;

所述石墨烯的质量用量占石墨烯和聚偏氟乙烯的总质量的0.05-5%。

6.如权利要求1所述的聚偏氟乙烯/石墨烯复合材料的制备方法,其特征在于所述方法包括以下步骤:(1)将氧化石墨烯分散在去离子水中,超声分散2-6h,加入还原剂,在10-60℃温度下反应12-48h,过滤,滤饼用洗涤剂洗涤除去未反应的还原剂,真空干燥至恒重制得所述石墨烯,所述洗涤剂为水、乙醇或N,N-二甲基乙酰胺中的一种或几种;

所述还原剂为水合肼、苯肼、柠檬酸钠、对苯二酚,硼氢化钠中的一种或两种以上的混合物;

所述还原剂的质量用量为氧化石墨烯的质量的0.5~5倍;

(2)将步骤(1)制得的石墨烯加入N,N-二甲基乙酰胺中,超声分散2-6h,得石墨烯悬浮液;将聚偏氟乙烯加入N,N-二甲基乙酰胺中,制备得到聚偏氟乙烯溶液;然后将石墨烯悬浮液与聚偏氟乙烯溶液共混得到混合液,超声分散2-4h,然后将混合液于40-70℃温度下静置12-36h,使N,N-二甲基乙酰胺部分蒸发变稠,再于80℃下真空干燥至恒重,得到的共混物剪成薄片,将薄片层叠放到压片机上,于190-210℃温度下和10-15MPa压力下热压

15-25min,制得所述聚偏氟乙烯/石墨烯复合材料;

所述石墨烯的质量用量占石墨烯和聚偏氟乙烯的总质量的0.05-5%。

7.如权利要求6所述的方法,其特征在于所述步骤(2)中,所述石墨烯加入N,N-二甲基乙酰胺中,其中N,N-二甲基乙酰胺的用量以石墨烯的质量计为500~40000mL/g。

8.如权利要求6所述的方法,其特征在于所述步骤(2)中,所述聚偏氟乙烯加入N,N-二甲基乙酰胺中,其中N,N-二甲基乙酰胺的用量以聚偏氟乙烯的质量计为30~80mL/g。