[发明专利]聚合物功能化石墨烯、及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种聚合物功能化石墨烯，所述石墨烯通过酰亚胺、酰胺、酯基、胺基中的一种或两种以上的组合并与聚合物相连，其特征在于：所述聚合物是指分子量为200-500000的至少含有一个苯环的高分子，其与石墨烯通过共价键、和/或氢键和/或π-π共轭相互作用。

2.根据权利要求1所述的聚合物功能化石墨烯，其特征在于：所述石墨烯包括氧化石墨烯和石墨烯中的任意一种或两种的组合；

优选的，所述石墨烯连接有活性基团，所述活性基团包括环氧基、胺基、羟基、羧基中的任意一种或两者以上的组合。

3.权利要求1-2中任一项所述的聚合物功能化石墨烯的制备方法，其特征在于：将石墨烯与分子量为200-500000的含有胺基、羟基、羧基中的一种或两种以上的组合的反应活性基团的至少含有一个苯环的高分子反应而形成所述聚合物功能化石墨烯。

4.根据权利要求3所述的聚合物功能化石墨烯的制备方法，其特征在于：所述含有胺基、羟基、羧基中的一种或两种以上的组合的反应活性基团的至少含有一个苯环的高分子是指分子链中至少含有一个苯环的琥珀酸和/或琥珀酸衍生物以及琥珀酸酐和/或琥珀酸酐衍生物中的一种或两种以上的组合；

优选的，所述琥珀酸酐是通过α-烯烃与马来酸酐反应得到和/或聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚酯、聚氨酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚苯乙烯或它们的共聚物与马来酸酐通过共聚或自由基接枝得到；

优选的，所述琥珀酸是通过琥珀酸酐水解得到；

优选的，所述琥珀酸酐衍生物是指琥珀酸酐与芳胺和/或芳醇类化合物和多乙烯多胺反应得到的琥珀酰亚胺以及琥珀酸酐与芳胺和/或芳醇类化合物和/或多元醇化合物反应得到的琥珀羧酸酯和/或琥珀酰亚胺；

优选的，所述琥珀酸衍生物是指琥珀酸与芳胺和/或芳醇类化合物和多乙烯多胺反应得到的琥珀酰胺以及琥珀酸与芳胺和/或芳醇类化合物和/或多元醇化合物反应得到的琥珀羧酸酯和/或琥珀酰胺；

尤其优选的，所述α-烯烃包括乙烯、丙烯、聚异丁烯或C₄～C₄₅ α-烯烃中的任意一种或两种以上的α-烯烃；

进一步的，所述α-烯烃中α-烯基的摩尔含量为50%～100%；

更进一步优选的，所述α-烯烃为聚异丁烯、C₄～C₄₅ α-烯烃中的一种或两者以上的组合；

进一步优选的，所述聚异丁烯包括分子量为1000、1300、2300的高活性聚异丁烯中的任意一种或两者以上的组合；

优选的，所述芳胺类化合物为分子中含有一个或多个苯环同时含有氨基的化合物；

优选的，所述芳醇类化合物为分子中含有一个或多个苯环同时含有羟基的化合物。

5.根据权利要求3所述的聚合物功能化石墨烯的制备方法，其特征在于：包括：将石墨烯与分子链中至少含有一个苯环的琥珀酸酐和/或琥珀酸反应和/或先将石墨烯胺化，再与分子链中至少含有一个苯环的琥珀酸酐和/或琥珀酸反应，从而获得所述聚合物功能化石墨烯。

6.根据权利要求3所述的聚合物功能化石墨烯的制备方法，其特征在于：包括：将分子链中至少含有一个苯环的含有胺基和/或羟基反应活性基团的琥珀酰亚胺和/或琥珀酰胺和/或琥珀羧酸酯直接与石墨烯反应，从而获得所述聚合物功能化石墨烯。

7.一种多功能添加剂组合物，其特征在于包括权利要求1-2中任一项所述的聚合物功能化石墨烯或者根据权利要求3-6所述的方法制备的聚合物功能化石墨烯。

8.一种润滑油组合物，其特征在于包含：基础组分，以及，如权利要求1-2中任一项所述的聚合物功能化石墨烯或权利要求8所述的多功能添加剂组合物。

9.一种塑料、橡胶、涂料或胶粘剂组合物，其特征在于：包含所述的聚合物功能化石墨烯，以及塑料、橡胶、涂料或胶粘剂的基础组分。