[发明专利]防回叠少层石墨烯粉体及其复合材料的组份和制备

权利要求书

1.防回叠少层石墨烯粉体及其复合材料的组份和制备，其特征在于，按照如下步骤进行：

（1）按重量份数，取1~5份石墨加入到15~20份浓硫酸与发烟硝酸的混合溶液中, 在溶液温度5-50℃条件下加入1~5份插层剂，搅拌4-96小时, 将此混合液以滤纸过滤并用1-10 wt%盐酸洗涤残留物直到无硫酸盐检出, 再用去离子水水洗残留物直到pH为5-7，50-100℃条件下烘干，制得插层石墨；

（2）将插层石墨置于高温炉中, 在150-3000℃温度条件下通入氮气加热，加热时间0.5-10分钟，制成膨胀石墨；

（3）按重量份数，将1~10份分散剂加入90~99份液态载体中, 搅拌均匀，制成混合液；

（4）将步骤（2）制备的膨胀石墨加入步骤（3）制备的混合液中，制成混合液； 

（5）利用高剪切解理设备将步骤（4）制备的混合液均匀分散并同时对已膨胀石墨进行剥离解理，解理时间为0.001-10 小时，得到多层石墨烯混合液；

（6）对（5）步骤制得的多层石墨烯混合液在50-150℃下加热烘干，制成成品。

2.根据权利要求1所述防回叠少层石墨烯粉体及其复合材料的组份和制备，其特征在于，所述步骤（3）中制备的混合液中加入1~3份阴离子表面活性剂与0.1~0.5份消泡剂；所述阴离子表面活性剂为烷基苯磺酸钠、脂肪酸钠、烷基磺酸钠中的一种及一种以上。

3.根据权利要求1所述防回叠少层石墨烯粉体及其复合材料的组份和制备，其特征在于，所述插层剂为高锰酸钾、双氧水、浓硫酸、红酸钠、高氯酸钠、氯酸钾、氯化铁、二氧化碳、甲醇、乙醇、水中的一种或一种以上。

4.根据权利要求1所述防回叠少层石墨烯粉体及其复合材料的组份和制备，其特征在于，所述石墨的粒径为50-10000μm。

5.根据权利要求1所述防回叠少层石墨烯粉体及其复合材料的组份和制备，其特征在于，所述分散剂为聚氧化乙烯、 聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、羧甲基纤维素钠、壳聚糖、钛酸酯、聚乙烯醇、海藻酸钠、二甲基硅油、聚氯乙烯、聚氨酯、聚丙烯酸钠、 十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种或一种以上。

6.根据权利要求1所述防回叠少层石墨烯粉体及其复合材料的组份和制备，其特征在于，所述液态载体为异丙醇、乙醇、丙酮、丁酮、N-甲基吡咯烷酮、 二甲基甲酰胺、 二甲基亚砜、二甲苯、苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯、乙酸异戊酯、醋酸异戊酯、水、香蕉水中的一种或一种以上。

7.根据权利要求1所述防回叠少层石墨烯粉体及其复合材料的组份和制备，其特征在于，所述高剪切解理设备为高剪切乳化机、高剪切分散机、高速液流对撞、粉碎机、高剪切均质机中的一种或一种以上；高剪切解理设备提供的剪切能量为30 - 8000 kJ/mol。

8.根据权利要求1所述防回叠少层石墨烯粉体及其复合材料的组份和制备，其特征在于，所述防回叠少层石墨烯粉体的厚度为0.1-20 nm，径厚比为（100000:1）-（100:1）。

9.权利要求1所述防回叠少层石墨烯粉体及其复合材料的组份和制备，其特征在于，所述复合材料由防回叠少层石墨烯粉体和基材组成，石墨烯粉体占复合材料总重量的0.01- 90 %；所述基材为导电塑料、导电涂料或锂电池电极材料。

10.权利要求9所述防回叠少层石墨烯粉体在制备导电复合材料方面的应用，其特征在于，所述导电塑料基材为聚碳酸酯、尼龙6、尼龙66、尼龙12、尼龙610、尼龙11、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯乙烯、聚醚酰亚胺、聚酰亚胺、聚丙烯、聚乙烯、聚氨酯、聚氯乙烯、聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚甲醛、聚苯硫醚、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚三氟乙烯、聚醚醚酮中的一种或一种以上；所述导电涂料基材为环氧树脂、聚氨酯、丙烯酸酯、酚醛树脂、聚脲树脂、氯醋树脂中的一种或一种以上；所述锂电池电极材料为天然石墨、人造石墨、硅、钛酸锂、氧化锌、钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、磷酸锰锂、 镍钴锰三元材料、 镍钴铝三元材料中的一种或一种以上。