[发明专利]一种改善石墨烯在涂料中分散性的方法

权利要求书

1.一种改善石墨烯在涂料中分散性的方法，其特征在于，先配置氧化石墨烯的离子液体分散液，然后对叶腊石进行表面改性，并在其表面覆盖铜箔，将叶腊石置于分散液中，并以叶腊石为阴极，置入阳极后通入直流电场，通过电沉积作用使氧化石墨烯牢固负载于叶腊石层间，得到复合填料，该填料加入涂料中，可显著改善石墨烯在涂料中的分散状态，制备的具体步骤如下：

（1）配置氧化石墨烯分散液，加入带搅拌器及回流装置的容器中，加入离子液体，搅拌，加氢氧化钾，超声分散，加热回流，经离心分离、洗涤及烘干后得到固体，然后将固体重新加入初始量的离子液体中，得到氧化石墨烯的离子液体分散液；

（2）采用偶联剂对叶腊石进行改性，并在其表面覆盖铜箔，然后将叶腊石浸润在步骤（1）所得的氧化石墨烯的离子液体分散液中，叶腊石作为阴极，置入阳极后向分散液中通入直流电场，氧化石墨烯经电沉积后牢固负载于叶腊石层间，得到负载石墨烯的叶腊石填料；

（3）将步骤（2）所得的负载石墨烯的叶腊石填料加入到涂料中，可显著改善石墨烯在涂料中的分散状态。

2.根据权利要求1所述一种改善石墨烯在涂料中分散性的方法，其特征在于：步骤（1）所述氧化石墨烯是以石墨粉、鳞片石墨、膨胀石墨、高取向石墨或热裂解石墨中的至少一种经酸插层反应制得；所述氧化石墨烯分散液的浓度为0.4～0.6g/L。

3.根据权利要求1所述一种改善石墨烯在涂料中分散性的方法，其特征在于：步骤（1）所述离子液体中阳离子为季铵盐离子、季鏻盐离子、咪唑盐离子或吡咯盐离子中的至少一种，阴离子为卤素离子、四氟硼酸根离子或六氟磷酸根离子中的至少一种。

4.根据权利要求1所述一种改善石墨烯在涂料中分散性的方法，其特征在于：步骤（1）所述氧化石墨烯分散液与离子液体的加入体积比为1:2～2:1。

5.根据权利要求1所述一种改善石墨烯在涂料中分散性的方法，其特征在于：步骤（1）所述氢氧化钾的加入量为每1L氧化石墨烯分散液与离子液体的混合液中加0.8～1.2g氢氧化钾。

6.根据权利要求1所述一种改善石墨烯在涂料中分散性的方法，其特征在于：步骤（1）所述超声分散的时间为20～40min；所述加热回流的温度为75～85℃，回流时间为20～24h。

7.根据权利要求1所述一种改善石墨烯在涂料中分散性的方法，其特征在于：步骤（1）所述洗涤过程采用水或乙醇，洗涤次数不少于2次；所述烘干采用真空干燥机，温度设置为80～100℃，时间为18～25h。

8.根据权利要求1所述一种改善石墨烯在涂料中分散性的方法，其特征在于：步骤（2）所述偶联剂为钛酸酯偶联剂或硅烷偶联剂中的至少一种；所述钛酸酯偶联剂为异丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）钛酸酯、异丙基二油酸酰氧基（二辛基磷酸酰氧基）钛酸酯、单烷氧基不饱和脂肪酸钛酸酯或双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯中的至少一种；所述硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷或γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的至少一种。

9.根据权利要求1所述一种改善石墨烯在涂料中分散性的方法，其特征在于：步骤（2）所述偶联剂用量为叶腊石质量的0.8～1.5%。

10.根据权利要求1所述一种改善石墨烯在涂料中分散性的方法，其特征在于：步骤（2）所述直流电场的电流强度为5～10mA。