[发明专利]一种自组装高导热抗静电聚酯多孔膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种自组装高导热抗静电聚酯多孔膜的制备方法，是首先通过热致相分离法制备PET多孔膜，然后通过改进的Hummers法制备氧化石墨烯，最后再通过自组装的方法使氧化石墨烯附着在PET多孔膜上，即获得产品。本发明采用自组装的方法将氧化石墨烯稳定地附着在膜的表面及膜孔的内部，制备得到的多孔膜具有较好的导热性能和抗静电性能。

技术领域

本发明涉及一种多孔膜的制备方法，具体涉及一种利用自组装的方法制备高导热抗静电聚酯多孔膜的方法。

背景技术

聚对苯二甲酸丙二醇酯(PET)是一种热塑性树脂，具有良好的力学性能、光学性能、耐化学腐蚀性以及较宽的使用温度范围，广泛应用于工程塑料、包装、薄膜等领域，尤其是在聚酯薄膜领域有着广泛的应用，但是PET不导热且容易产生静电的特性在一定程度上限制了其使用范围。

而石墨烯是一种二维片层结构的无机填料，具有极高的导热、导电性能、超高的机械强度和极大的比表面积，单层石墨烯在室温下的导热率为3000～5000W/mk、电阻率约为10^-6Ω·cm。因此，石墨烯作为填料添加到聚合物基体中后，可以有效地提高复合材料的导热和抗静电性能。目前，制备聚合物基石墨烯复合材料的方法主要有溶液共混法和熔融共混法，但是当通过这两种方法将石墨烯添加到聚合物中时，都容易发生严重的团聚现象，从而会影响复合材料导热/抗静电性能。

发明内容

为避免上述现有技术所存在的不足之处，本发明提供了一种自组装高导热抗静电聚酯多孔膜的制备方法，旨在解决石墨烯的团聚现象，获得具有良好的导热性、抗静电性能的多孔膜，进一步拓展聚酯多孔膜的应用领域。

本发明为实现发明目的，采用如下技术方案：

本发明自组装高导热抗静电聚酯多孔膜的制备方法，其特点在于：首选通过热致相分离法制备PET多孔膜，然后通过改进的Hummers法制备氧化石墨烯，最后再通过自组装的方法使氧化石墨烯附着在PET多孔膜上，即获得高导热抗静电聚酯多孔膜。具体包括如下步骤：

(1)将PET粒料加入到混合溶剂中，100℃～130℃的条件下搅拌至PET粒料溶解，获得PET粒料质量浓度为5％～30％的铸膜液，然后使用刮膜器制备成膜，获得PET多孔膜；

(2)将石墨烯缓慢加入到浓硫酸、过硫酸钾和五氧化二磷的混合溶液中，常温搅拌反应1h～2h后，缓慢滴加去离子水，滴完后在冰水浴中保温反应4h～5h；反应结束后，对反应液真空抽滤，所得固体产物用蒸馏水和乙醇洗涤至中性，再经冷冻干燥，即获得氧化石墨烯；

其中，石墨烯、浓硫酸、过硫酸钾、五氧化二磷及离子水的质量体积比为：2～15g：30mL：8～10g：8～10g：800～1000mL；

(3)将聚酯加入到混合溶剂中，100℃～130℃的条件下搅拌至溶解，获得质量浓度为0.5％～1％的聚酯溶液；然后按照氧化石墨烯与聚酯的质量比为1:0.2～1，将氧化石墨烯加入到聚酯溶液中，室温超声20min～30min，得到氧化石墨烯/聚酯混合溶液；

(4)将步骤(1)获得的PET多孔膜浸入所述氧化石墨烯/聚酯混合溶液中，室温磁力搅拌0.5h～3h，然后取出并在50℃～80℃的条件下干燥；所得膜再次浸入所述氧化石墨烯/聚酯混合溶液中，室温磁力搅拌0.5h～3h，然后再取出并在50℃～80℃的条件下干燥，即获得高导热抗静电聚酯多孔膜。

优选的，步骤(1)和步骤(3)中所述的混合溶剂是由苯酚与三氯乙烷、四氯乙烷或三氯甲烷按质量比1:0.5～1.5混合而成。

优选的，步骤(1)所得PET多孔膜的膜厚度为150μm～200μm、孔径为0.5μm～3μm、孔隙率为70％～80％。

优选的，步骤(2)中所述的去离子水是使用滴液漏斗在30min～40min内滴完。