[发明专利]一种高强度聚合物纳米复合薄膜的制备方法

权利要求书

1.一种制备高强度聚合物纳米复合薄膜的方法，其步骤如下：

1)在水溶液中将石墨氧化，制备石墨烯氧化物；

2)将石墨烯氧化物与带正电荷的聚电解质溶液复合，二者质量比为1∶1～1∶100，复合后搅拌1～12小时，然后将复合后的溶液离心，离心机转速1000～18000转/分钟，离心5～30分钟；再将得到的析出物水洗、离心，循环1～10次；将最终得到的沉淀物溶液稀释定容，即得到正电荷的石墨烯氧化物-聚合物复合物溶液；

3)将表面修饰有正电荷的基底浸入带负电荷的聚电解质溶液中5～30分钟，取出后水洗；

4)将上述步骤得到的基底浸入带正电荷的聚电解质溶液中5～30分钟，取出后水洗；

5)将上述步骤得到的基底浸入带负电荷的聚电解质溶液中5～30分钟，取出后水洗；

6)将上述步骤得到的基底浸入正电荷的石墨烯氧化物-聚合物复合物溶液中5～30分钟，取出后水洗；

7)重复步骤3)、4)、5)、6)，即可在基底上得到多层膜；

8)将上述步骤得到的多层膜置于100～250℃温度条件下热交联处理1～10小时，然后冷却至室温；

9)将上述步骤得到的多层膜浸入到酸性溶液中1～2小时后多层膜自行剥离，多层膜取出后室温干燥，从而得到高强度薄膜材料。

2.如权利要求1所述的一种制备高强度聚合物纳米复合薄膜的方法，其特征在于：步骤2)中石墨烯氧化物与带正电荷的聚电解质质量比为1∶1～1∶20，搅拌2～5小时，离心机转速3000～10000转/分钟，离心10～20分钟。

3.如权利要求1所述的一种制备高强度聚合物纳米复合薄膜的方法，其特征在于：基底为玻璃、石英、单晶硅或云母。

4.如权利要求1所述的一种制备高强度聚合物纳米复合薄膜的方法，其特征在于：带负电荷的聚电解质为聚丙烯酸或聚苯乙烯磺酸钠。

5.如权利要求1所述的一种制备高强度聚合物纳米复合薄膜的方法，其特征在于：带正电荷的聚电解质为聚烯丙基胺盐酸盐、线性聚乙烯基胺或支化聚乙烯基胺。

6.如权利要求1所述的一种制备高强度聚合物纳米复合薄膜的方法，其特征在于：表面修饰有正电荷的基底是将基底在浓硫酸和双氧水的混合溶液中加热煮沸，水洗吹干后再浸入聚乙烯基亚或聚二甲基二烯丙基铵盐酸盐中，使其表面带上正电荷。

7.如权利要求1所述的一种制备高强度聚合物纳米复合薄膜的方法，其特征在于：浸泡溶液的浓度均为0.1～10mg/mL，pH值为1～14，浸入溶液的时间为10～25分钟。

8.如权利要求7所述的一种制备高强度聚合物纳米复合薄膜的方法，其特征在于：带正电荷的聚电解质和正电荷的石墨烯氧化物-聚合物复合物溶液的pH＝7～14，带负电荷的聚电解质溶液的pH＝1～7。

9.如权利要求1所述的一种制备高强度聚合物纳米复合薄膜的方法，其特征在于：热交联处理的时间为2～8小时。