[发明专利]一种柔性石墨浸渍剂配方及其制备与应用工艺

权利要求书

1.一种柔性石墨浸渍剂，其特征在于，按质量分数计，由以下组分组成：柔性石墨 1-40wt%；处理剂不大于10wt%，剩余组分为水；其中处理剂由氧化剂、偶联剂、分散剂、增稠剂组成；

所述柔性石墨由不同膨胀温度、不同膨胀倍率的多种可膨胀石墨组合而成，其中设置膨胀温度在60-100℃以下的可膨胀石墨占0%-40%,膨胀温度在100-300℃之间的可膨胀石墨占0%-40%，膨胀温度大于300℃以上的可膨胀石墨占0%-40%，其中膨胀温度在100℃以下的可膨胀石墨中膨胀倍率为80-100mg/g，膨胀温度在100-300℃之间的可膨胀石墨中膨胀倍率为100-300mg/g，膨胀温度大于300℃以上的可膨胀石墨中膨胀倍率为300mg/g以上。

2.根据权利要求1所述的一种柔性石墨浸渍剂，其特征在于：所述柔性石墨为颗粒膨胀石墨、高起始膨胀温度可膨胀石墨、表面改性石墨、低起始膨胀温度可膨胀石墨、低温膨胀石墨中的一种或多种。

3.根据权利要求2所述的一种柔性石墨浸渍剂，其特征在于，所述氧化剂为过氧化物、过硫酸盐中的一种或多种；所述偶联剂为钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、有机铬络合物偶联剂、硅烷偶联剂中的一种或多种；所述分散剂为阴离子型分散剂、阳离子型分散剂、非离子型分散剂中的一种或多种；所述增稠剂为无机盐类增稠剂和无机凝胶矿物类增稠剂中的一种或多种。

4.根据权利要求3所述的一种柔性石墨浸渍剂，其特征在于，按质量分数计，由以下组分组成：可膨胀石墨 1- 30 wt%；氧化剂 0.01-5 wt%；偶联剂 0.01-5wt%；分散剂 0.01-5wt%；增稠剂0.01-5 wt%；剩余组分为水。

5.根据权利要求1所述的一种柔性石墨浸渍剂，其特征在于，所述柔性石墨的粒径分布为：粒径为0.1μm以下的柔性石墨占1%-20%，粒径为0.1-1μm的柔性石墨占0-10%，粒径为1-20μm的柔性石墨占0-10%。

6.一种高效柔性石墨浸渍剂的制备方法，其特征在于，制备如权利要求1-5任一所述的柔性石墨浸渍剂，包括如下步骤：先将柔性石墨与分散剂混合，得到混合物Ⅰ；然后将混合物Ⅰ进行解离，若使用干法进行解离，则使用直径为0.1-50mm的介质球、设置转子转速80-200r/min，磨0.5-2小时，使粒径磨至20μm以下；若采取湿法解离则需要在混合物Ⅰ中加入水，其他解离步骤与干法一致；将解离后的混合物Ⅰ加入到溶有氧化剂和偶联剂的水胶液中，得到混合物Ⅱ；对混合物Ⅱ进行剪切分散搅拌，搅拌速度为20-150r/min，使柔性石墨稳定分散在水中，再向混合物Ⅱ中加入增稠剂，使胶液粘度达到0.01-10Pa·s，搅拌时间控制在0.2-3小时，即得到柔性石墨浸渍剂。

7.一种高效柔性石墨浸渍剂的应用工艺，其特征在于，浸渍剂为权利要求1-5任一所述的柔性石墨浸渍剂，应用工艺包括如下步骤：第一步、将阳极炭块置于真空罐内，抽真空使真空度为0.01-500Pa；第二步、向罐内注入浸渍剂，浸渍剂体积控制在超过浸渍体液面部分体积大于浸渍量的5%以上，所述浸渍体液面是指在容器内能够刚好淹没整个阳极炭块时的浸渍剂液面；

第三步、关闭真空阀，向真空罐内施加小于0.6MPa的正压力，加压速率不小于4KPa/min；同时进行超声波处理，超声波的频率为20-100KHz，浸渍时间为0.2-3小时；第四步，上一步完成后，先进行梯度升温加热，控制温度设定为60℃-100℃；第五步，将真空罐内的浸渍液排出，把阳极碳块从罐内取出。

8.根据权利要求7所述的一种高效柔性石墨浸渍剂的应用工艺，其特征在于：还包括第六步，在第六步中将取出后的阳极炭块，进行第二次有组织地加热，控制温度为80-100℃，升温时间控制在0.2-3小时之内，持续加热时间控制为0.2-12小时之内。

9.根据权利要求8所述的一种高效柔性石墨浸渍剂的应用工艺，其特征在于：还包括第七步，在第七步中，利用电解槽工作时槽内的高温对阳极炭块进行第三次加热，使所有柔性石墨在高温环境下完全膨胀，密实度达到最佳。