[发明专利]一种氧化石墨烯杂化多壁自润滑微纳胶囊及其制备方法

权利要求书

1.一种氧化石墨烯杂化多壁自润滑微纳胶囊，其特征在于，所述微纳胶囊以离子液体为芯材，以多层氧化石墨烯杂化体系为壁材；

所述多层氧化石墨烯杂化体系的结构从内到外为：

聚脲/氧化石墨烯/(聚乙烯亚胺/氧化石墨烯)_n，n表示聚乙烯亚胺/氧化石墨烯的层数，n≥2且为自然数。

2.根据权利要求1所述的微纳胶囊，其特征在于，所述多层氧化石墨烯杂化体系的结构从内到外为：聚脲/氧化石墨烯/聚乙烯亚胺/氧化石墨烯。

3.根据权利要求1至2任一项所述的微纳胶囊，其特征在于，

所述微纳胶囊具有如下的一个或多个性质：

芯材含量为40-85%；

热分解温度高于250℃。

4.一种根据权利要求1至3中任一所述的氧化石墨烯杂化多壁自润滑微纳胶囊的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

（1）形成包含如下组分的混合物：

氧化石墨烯；

离子液体；和

水；

其中，氧化石墨烯在水中的浓度为0.07-0.5wt%；

在形成步骤（1）所得的混合物时，将混合物的pH调节为2-5；

（2）将步骤（1）所得混合物与异氰酸酯类单体混合，然后加入扩链剂，升温反应，得到包覆离子液体的聚脲/氧化石墨烯双壁微纳胶囊；

（3）形成包含如下组分的混合体系：

聚乙烯亚胺；

盐酸多巴胺；和

缓冲溶液；

其中，所述缓冲溶液为浓度是0.1-0.5wt%的三（羟甲基）氨基甲烷水溶液，并且用盐酸调节pH为8-9；

所述聚乙烯亚胺在缓冲溶液中的浓度为0.2-0.5wt%；

（4）将步骤（2）制得的微纳胶囊与步骤（3）所得混合体系混合，室温下反应，得到多巴胺-聚乙烯亚胺改性的聚脲/氧化石墨烯双壁微纳胶囊；

（5）将步骤（4）所得微纳胶囊与氧化石墨烯水溶液混合，并在搅拌下反应，得到芯材为离子液体，壁材从内到外为聚脲/氧化石墨烯/聚乙烯亚胺/氧化石墨烯的氧化石墨烯杂化多壁自润滑微纳胶囊。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，

在步骤（1）中，离子液体和水的质量比为1：（5-50）；

在形成步骤（1）所得的混合物时，将混合物的pH调节为2-3；

在形成步骤（1）所得的混合物时，将氧化石墨烯、离子液体和水混合后的混合物在0-25℃下借助超声或机械搅拌进行分散。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，

在步骤（1）中，离子液体和水的质量比为1：（20-30）；

在形成步骤（1）所得的混合物时，超声时间为5-30min；或

所述机械搅拌的转速为1000-30000r/min，搅拌时间为5-30min。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，

在步骤（2）中，所述异氰酸酯类单体为氟尔酮异氰酸酯和/或甲苯二异氰酸酯，所述扩链剂为三乙烯四胺和/或1,4-丁二醇；

所述异氰酸酯类单体和所述扩链剂的质量比为（1-1.5）：1；

以水为溶剂，将所述扩链剂配制成浓度为10-30wt%的溶液使用；

所述异氰酸酯类单体和所述离子液体的质量比为1：（1-5）；

将步骤（1）所得混合物与所述异氰酸酯类单体在300-800r/min下机械搅拌以混合均匀，然后再加入所述扩链剂；和/或

所述包覆离子液体的聚脲/氧化石墨烯双壁微纳胶囊是于40-70℃反应得到的，反应时间为2-4h。

8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，

在步骤（3）中，所述盐酸多巴胺在缓冲溶液中的浓度为0.1-0.5wt%。