[发明专利]一种聚酯/石墨烯复合材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及材料科学领域，特别是一种聚酯/石墨烯复合材料的制备方法。

背景技术

石墨烯(Graphene)是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成的六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，是一种只有一个碳原子厚度的二维材料。因为只有一层原子，石墨烯中电子的运动被限制在一个平面上，因此石墨烯也有着全新的电学属性。石墨烯是世界上导电性最好的材料，石墨烯中电子的运动速度达到了光速的1/300，远远超过了电子在一般导体中的运动速度。石墨烯既是最薄的材料，也是最强韧的材料，断裂强度比最好的钢材还要高200倍。石墨烯具有很好的弹性，拉伸幅度能达到自身尺寸的20％。同时，石墨烯具有超大的比表面积，较低的摩擦系数以及较高的热导率。聚合物修饰的三维石墨烯泡沫因为具有多孔结构、优异的机械性能、电化学性能和导热性能，成为目前石墨烯相关材料最为热门的材料之一。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种聚酯/石墨烯复合材料的制备方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：包括以下步骤：

S1、将氧化石墨烯在去离子水中通过超声波作用得到氧化石墨烯分散液；

S2、将得到的氧化石墨烯分散液在通过超声雾化器将溶液雾化，然后通过300-450℃管式炉后，用聚偏四氟乙烯滤膜收集，干燥后得到氧化石墨烯微球；

S3、将得到的氧化石墨烯微球与聚酯高分子溶液混合，浸润，得到反应前驱体；

S4、将得到的反应前驱体在还原剂的作用下进行还原处理，得到聚酯/石墨烯复合材料。

进一步的，所述的聚酯为聚甲基丙烯酸甲酯。

进一步的，所述的S1中的条件为超声时间为0.5～2h，超声功率为2500～3500W。

进一步的，所述的S2中的条件为20～35℃，超声时间为20～27h，超声波频率为1.5MHz～2MHz。

进一步的，所述的还原剂为水合肼或二甲肼，优选为水合肼。

进一步的，所述的S4中制得的复合材料在冷冻干燥或超临界干燥的条件下制成气凝胶。

本发明具有以下优点：本发明制得的石墨烯微球具有超高的比表面积，吸附能力强，制得的石墨烯微球与聚甲基丙烯酸甲酯溶液混合在还原剂的作用下得到聚甲基丙烯酸甲酯石墨烯复合材料。制得的复合材料具有比表面积大、结构疏松和孔洞结构丰富、孔隙率大优点。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对本发明的具体实施方式进行说明。

实施例一

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种聚酯/石墨烯复合材料的制备方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：包括以下步骤：

S1、将氧化石墨烯在超声功率为3500W，超声时间为2h的作用得到氧化石墨烯分散液；该步骤中，使用的Hummers法制备氧化石墨烯。

S2、将得到的氧化石墨烯分散液在25℃温度下，超声波频率为1.5MHz，超声时间为22h的条件下，通过超声雾化器将溶液雾化，然后通过400℃管式炉后，用聚偏四氟乙烯滤膜收集，干燥后得到氧化石墨烯微球；

S3、将得到的氧化石墨烯微球与聚甲基丙烯酸甲酯高分子溶液混合，浸润，得到反应前驱体；

S4、将得到的反应前驱体在水合肼的作用下进行还原处理，得到聚甲基丙烯酸甲酯/石墨烯复合材料。

实施例二

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种聚酯/石墨烯复合材料的制备方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：包括以下步骤：

S1、将氧化石墨烯在超声功率为3000W，超声时间为1h的作用得到氧化石墨烯分散液；该步骤中，使用的Hummers法制备氧化石墨烯；

S2、将得到的氧化石墨烯分散液在30℃温度下，超声波频率为2MHz，超声时间为25h的条件下，通过超声雾化器将溶液雾化，然后通过450℃管式炉后，用聚偏四氟乙烯滤膜收集，干燥后得到氧化石墨烯微球；

S3、将得到的氧化石墨烯微球与聚甲基丙烯酸甲酯高分子溶液混合，浸润，得到反应前驱体；

S4、将得到的反应前驱体在水合肼的作用下进行还原处理，得到聚甲基丙烯酸甲酯/石墨烯复合材料。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。