[发明专利]一种石墨烯复合材料膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种石墨烯复合材料膜及其制备方法。制备方法包括以下步骤：S10、制备氧化石墨烯胶体悬浮液：将氧化石墨烯和纳米二氧化钛加入去离子水中，超声分散均匀；S20、制备石墨烯分散液：将上述氧化石墨烯胶体悬浮液在紫外汞灯下照射2~3h；S30、向步骤S20的石墨烯分散液中加入聚乙烯醇粉末，搅拌至均匀后，得石墨烯‑聚乙烯醇复合液，在摸具上涂布上述石墨烯‑聚乙烯醇复合液，干燥脱模后得石墨烯复合材料膜。本发明实施例提供的一种石墨烯复合材料膜制备方法得到的石墨烯复合材料膜透氧系数最高下降了99%，阻隔性好，能够满足多种食品、药品及其他产品的包装需求。且本发明实施例的石墨烯复合材料膜制备工艺简单，便于扩大生产。

技术领域

本发明涉及石墨烯复合材料技术领域，更具体地，本发明涉及一种石墨烯复合材料膜及其制备方法。

背景技术

通常，食品、药品包装使用的包装膜因阻隔性不佳造成的中间损失高达30~50%。石墨烯具有较大的宽厚比，分散在高分子材料中后能够提高复合材料膜的阻隔性，然而，现有的复合材料膜因易产生收缩，不利于保持原有平行曲线，阻隔性较差，不能满足需求。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种石墨烯复合材料膜及其制备方法。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明实施例提供了一种石墨烯复合材料膜制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

S10、制备氧化石墨烯胶体悬浮液：将氧化石墨烯和纳米二氧化钛加入去离子水中，超声分散均匀；

S20、制备石墨烯分散液：将上述氧化石墨烯胶体悬浮液在紫外汞灯下照射2~3h；

S30、向步骤S20的石墨烯分散液中加入聚乙烯醇粉末，搅拌至均匀后，得石墨烯-聚乙烯醇复合液，在摸具上涂布上述石墨烯-聚乙烯醇复合液，干燥脱模后得石墨烯复合材料膜。

上述方案中，步骤S10中，还向去离子水中加入7-羟基-4甲基香豆素。

上述方案中，每1g氧化石墨烯中加入0.01~0.2g所述7-羟基-4甲基香豆素。

上述方案中，步骤S30中聚乙烯醇粉末重量是步骤S10中氧化石墨烯重量的80~150倍。

上述方案中，所述氧化石墨烯的制备方法包括步骤：

S11、将可膨胀石墨加入浓硫酸中，冰水浴搅拌；

S12、加入高锰酸钾，在不超过20℃的条件下搅拌1~2h，然后升温至30~50℃，继续搅拌0.5~1h；

S13、依次加入去离子水和双氧水，搅拌1~2min，过滤，得糊状物；

S14、依次用稀盐酸、去离子水洗涤上述糊状物，过滤，洗涤至滤液中无硫酸根离子；然后将过滤得到的滤饼加入去离子水中，超声分散均匀后干燥得上述氧化石墨烯。

上述方案中，步骤S30中，干燥过程包括：将涂布了石墨烯-聚乙烯醇复合液的模具在30~80℃之间以5℃/h的速率降温干燥24h。

上述方案中，步骤S10中，每1g氧化石墨烯中加入0.1~0.3g纳米二氧化钛，所述纳米二氧化钛的粒径为50~900nm。

本发明实施例还提供了一种石墨烯复合材料膜，由上述制备方法制备而成。

本发明实施例提供的一种石墨烯复合材料膜制备方法得到的石墨烯复合材料膜透氧系数最高下降了99%，阻隔性好，能够满足多种食品、药品及其他产品的包装需求。且本发明实施例的石墨烯复合材料膜制备工艺简单，便于扩大生产。