[发明专利]一种超支化聚芳酰胺功能化石墨烯及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种新型超支化聚芳酰胺功能化石墨烯复合材料，其特征在于，所述超支化聚芳酰胺通过共价键的方式均匀的接枝在石墨烯的表面，接枝的超支化聚芳酰胺的重量百分含量在5%-80%范围内。

2.一种如权利要求1所述的超支化聚芳酰胺功能化石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下合成步骤：

（1）将原料氧化石墨烯与乙二胺溶解在有机溶剂中，在催化剂存在下，通过开环反应和酰胺化反应生成前躯物-乙二胺接枝的氧化石墨烯，反应温度50-80 ^oC，其中氧化石墨烯的浓度为2-5 mg/ml，乙二胺与氧化石墨烯的质量比为5-20:1；

（2）将 3,5-二氨基苯甲酸单体和乙二胺接枝的氧化石墨烯在溶剂中并在催化剂和脱水剂存在的条件下进行反应，在乙二胺接枝氧化石墨烯的表面引发3,5-二氨基苯甲酸单体聚合，得到超支化聚芳酰胺功能化石墨烯复合材料，该过程反应分为连续的两个反应阶段，两个反应阶段分别在不同的反应温度下进行，其中第一反应阶段的反应温度低于第二反应阶段的反应温度。

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述表面接枝的超支化聚芳酰胺的含量可以通过控制3,5-二氨基苯甲酸单体与氧化石墨烯的质量比进行调节，其中3,5-二氨基苯甲酸单体与氧化石墨烯的质量比为1-20:1。

4.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）的有机溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺, N,N-二甲基乙酰胺和1-甲基-2-吡咯烷酮的一种或几种。

5.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）的催化剂为4-二甲氨基吡啶和N,N'-二环己基碳二亚胺的混合物。

6.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中第一反应阶段为在80-120^oC 保持约6-10 h，第二反应阶段为在160-190 ^oC 保持约 10-20 h。

7.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中的溶剂为1-甲基-2-吡咯烷酮。

8.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中的催化剂为吡啶、4-二甲氨基吡啶以及三苯基磷的混合物。

9.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中的脱水剂为氯化锂。

10.一种超支化聚芳酰胺功能化石墨烯复合材料在聚合物改性中的应用。