[发明专利]一种石墨烯高分子板材及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯高分子板材，其特征在于它包括石墨烯膜树脂和骨架材料；其中，石墨烯膜树脂和骨架材料的质量比为1：（2.5-3.5）；其中，石墨烯膜树脂是由石墨烯膜和树脂组成，石墨烯膜和树脂的质量比为1：（500-990）。

2.根据权利要求1所述的一种石墨烯高分子板材，其特征在于所述的石墨烯膜树脂和骨架材料的质量比为1：3，石墨烯膜和树脂的质量比为1：990。

3.根据权利要求1所述的一种石墨烯高分子板材，其特征在于所述的树脂为不饱和聚酯树脂、脲醛树脂、酚醛树脂、三聚氰胺氨树脂或环氧树脂，不饱和聚酯树脂为间苯型不饱和聚酯树脂或邻苯型不饱和聚酯树脂。

4.根据权利要求1所述的一种石墨烯高分子板材，其特征在于所述的骨架材料为纸浆、牛皮纸、棉布、碳纤维、碳纤维布、无碱玻璃纤维或无碱玻璃纤维布。

5.一种制备权利要求1的石墨烯高分子板材的方法，其特征在于它是按以下步骤进行：

步骤一：将厚度为50-100um、纯度为99.99%cu的原料铜箔裁剪成宽度20-1300cm的铜箔，然后用无水乙醇对裁剪后的铜箔清洗2-3次，再用去离水清洗1-3次，最后用氮气吹干；

步骤二：将上述吹干后的铜箔送入连续高温锆炉，抽真空使压力达到5-10Pa后，关闭真空泵，保压1-20min；

步骤三：以80-100L/min的速度向连续高温锆炉通入氮气，直到压力达到95Kpa时停止通入氮气，然后打开真空泵，抽真空使压力达到5-15Pa，关闭真空泵，然后重复此步骤一次；

步骤四：向连续高温锆炉通入氮气和氢气的混合气，直至压力达到5-15pa时，将铜箔送入锆炉工区，加热至锆炉工作区温度为950-1250℃，保温20-50min；其中，氮气和氢气的体积比为（200-2000）：1，通入混合气的流速为50-80L/min，流量500-800sccn；

步骤五：待步骤四保温结束后，停止通入氮气和氢气的混合气，打开真空泵抽真空，使锆炉工区压力达到5-10Pa后，通入甲烷和氢气的混合气，直至锆炉工区压力达到5-15pa时，关闭真空泵，然后沉积5-30min；其中，通入的混合气中甲烷和氢气的体积比为1:1，通入混合气的流速为50-80L/min，流量100-300sccn；

步骤六：沉积结束后，开启真空泵，抽去炉内所有气体，然后通入氮气，温度降至室温后，在铜箔表面形成石墨烯膜；然后用电化学鼓泡法将石墨烯膜剥离铜箔，即得石墨烯膜；其中，降温速度为30-50℃/min，通入氮气的流速为80-100L/min，时间为5-30min；

步骤七：用气流粉碎步骤六所得的石墨烯膜，粉碎至50目-300目，得石墨烯膜粉，然后将石墨烯膜粉添加到树脂中，混匀，得石墨烯膜树脂；其中，石墨烯膜粉与树脂的质量比为1：（500-990）；

步骤八：用步骤七所得的石墨烯膜树脂和骨架材料用捏合机混合，得混合物，然后对混合物进行干燥，干燥至混合物含水率为7%时，将干燥后的混合物送入高压压机中，在温度为165-195℃，压力为50-100Pa/cm的条件下压制，即得石墨烯高分子板材；其中，石墨烯膜树脂和骨架材料的质量比为1：（2.5－3.5），干燥温度为30-55℃。