[发明专利]一种高稳定性的石墨烯浆料及其制备方法

权利要求书

1.一种高稳定性的石墨烯浆料，其特征在于，由如下原料制成：天然石墨鳞片，含有插层剂，辅助插层剂以及氧化剂组成的混合液，粉体添加物，添加剂；

所述高稳定性的石墨烯浆料的制备方法，其特征在于，按照如下步骤进行：

(1)将天然石墨鳞片先进行预提纯，所述天然石墨鳞片粒径为20-500目，而后置于含有插层剂，辅助插层剂以及氧化剂组成的混合液中，搅拌，搅拌停止后，相继经过洗涤、过滤及干燥，然后将处理好的石墨鳞片置于马弗炉中,在空气氛围下，于高温环境中快速膨胀，所述高温环境热处理温度为650-950℃，得到具有蓬松的石墨蠕虫，进行粉碎处理，获得石墨烯原料粉体A，所述石墨烯原料粉体A比表面积为20-150g/m²,其视密度为0.02-0.2g/cm³；

(2)将步骤(1)中得到的石墨烯原料粉体A,进一步在超临界状态下对粉体高压膨化处理，所述超临界状态所使用的介质为二氧化碳、DMF、NMP、乙醇中的一种或一种以上，温度在10-500℃，压力在5-200Mpa；之后/或在气体氛围中进行高温热处理，所述高温热处理所使用的气体为甲烷、丙烯或氢气，所述高温热处理温度为600-1200℃，从而得到一种处理后的石墨烯原料粉体B；

(3)将步骤(2)中得到的石墨烯原料粉体B，粉体添加物，加入到含有一种或几种添加剂的油性或水性体系中，所述油性或水性体系中石墨烯原料粉体投料量为0.5％-12％，添加剂的质量比为0.05-12％，预混强力搅拌进行分散处理，得到石墨烯原料分散液，并将石墨烯原料分散液进行超声处理，得到初步剥离的石墨烯浆料C；

(4)将步骤(3)得到的石墨烯浆料C,置于砂磨罐中进行砂磨，过滤后，得到石墨烯浆料D；

(5)将步骤(4)得到的石墨烯浆料D再进行超声或高压分散处理，最终得到稳定性较好的石墨烯浆料。

2.根据权利要求1所述的高稳定性的石墨烯浆料的制备方法，其特征在于，所述插层剂为浓硫酸、硝酸、氯化铁、高氯酸、磷酸中的一种或几种；所述辅助插层剂为硝酸、乙酸、丙酸及醋酸酐中的一种或几种；所述氧化剂为高锰酸钾、重铬酸钾、双氧水中的一种或几种；

其中插层剂、辅助插层剂以及氧化剂组成的混合液中，插层剂与辅助插层剂体积比为1：2到5:1之间，混合插层剂与氧化剂的质量比8:1到50:1之间。

3.根据权利要求1所述的高稳定性的石墨烯浆料的制备方法，其特征在于，所述粉体添加物为碳纳米管和/或炭黑。

4.根据权利要求1所述的高稳定性的石墨烯浆料的制备方法，其特征在于，所述添加剂为羧甲基纤维素钠，聚偏氟乙烯，聚乙二醇，聚丙烯酰胺，聚乙烯吡咯烷酮，聚乙烯醇，醋酸纤维素中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的高稳定性的石墨烯浆料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，油性体系中的分散介质主要为NMP、DMF、THF中的一种或几种；所述预混时间为0.5-4h，超声处理过程中，其功率为50-3000W,超声时间为0.5-24h。

6.根据权利要求1所述的高稳定性的石墨烯浆料的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述砂磨处理过程中，砂磨珠直径为0.2-1.6mm,砂磨珠占比20％-98％，砂磨转速为100-8000rpm，砂磨时间为0.5-48h，得到的石墨烯浆料的粘度为50-80000m Pa.s。

7.根据权利要求1所述的高稳定性的石墨烯浆料的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，再超声处理，其参数为其功率为50-3000W，超声时间为0.5-24h。