[发明专利]用于电磁和传感器应用的含石墨烯的水基压阻导电聚合物涂料

权利要求书

1.一种用于制备含有石墨烯的水基导电聚合物涂料的方法，所述聚合物涂料用于提供具有雷达吸收性能的涂层或者用于制备抗静电装置或压阻涂层，其特征在于，包括以下步骤：

a)使市售的石墨层间化合物(GIC)经受热膨胀以获得被称为膨胀石墨(EG)的结构，或者使用商业型的EG；

b)将所述EG结构在选自以下的液相中分散和粉碎：

-水基涂料/聚合物；

-用醇-水混合物稀释的水基涂料/聚合物；和

-醇-水混合物；和

c)使由此获得的悬浮体经受超声波处理；

当在步骤b)中提及的分散和粉碎是在醇-水混合物中进行时，在步骤c)之后进行以下子步骤：

c1)部分蒸发醇-水混合物体积的90％至99％；和

c2)通过机械混合和/或声波处理与水基聚合物和/或涂料混合。

2.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤b)中提及的分散和粉碎是在用醇-水混合物稀释的水基涂料/聚合物中进行的，并且在所述用于稀释的醇-水混合物中的水的体积浓度为总体积的6％至65％。

3.根据权利要求2所述的方法，其中在所述醇-水混合物中的EG悬浮体具有不高于5000cps的粘度。

4.根据权利要求1所述的方法，其还包括以下后续步骤：

d)加入交联剂。

5.根据权利要求4所述的方法，其还包括以下后续步骤：

e)通过浸涂、旋涂、喷涂和喷墨将由此获得的材料沉积在感兴趣的表面上。

6.根据权利要求5所述的方法，其还包括以下后续步骤：

f)通过利用与所述材料和基材都相容的热循环使溶剂蒸发获得纳米复合膜。

7.根据权利要求1所述的方法，其中步骤a)通过在1000℃至1250℃的温度下在烘箱中加热5-30秒进行，其速率为2000℃/min至15000℃/min。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述温度为1150℃。

9.根据权利要求7所述的方法，其中步骤a)通过在烘箱中加热5秒进行。

10.根据权利要求7所述的方法，其中所述速率为10000℃/min至14000℃/min。

11.根据权利要求7所述的方法，其中所述速率为13800℃/min。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤b)中使用的水基涂料为基于PVA或聚氨酯或另一种可与水混合的聚合物，且步骤b)中使用的水基聚合物为PVA或聚氨酯或另一种可与水混合的聚合物。

13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤b)是借助机械棒式搅拌器和/或使用高剪切混合器进行的。

14.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，在步骤b)中，水和膨胀石墨之间的最佳比例为0.001mg/mL至0.060mg/mL。

15.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据步骤c)的超声波处理以1:1的脉冲循环、40W至50W的功率、5℃至15℃的温度下进行30min至80min。

16.根据权利要求1至13和15中任一项所述的方法，其中在所述醇-水混合物中使用的醇选自：1-丙醇、2-丙醇、乙醇。

17.用根据权利要求1至13和15中任一项的方法获得的聚合物膜，其特征在于，它具有受控的量压(piezometric)性能。