[发明专利]一种含石墨烯的柔性膜及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯聚氨酯膜，包括如下质量份的各组分：聚氨酯树脂60-88.45份、石墨烯或石墨烯复合物0.5-10份、碳系导电填料1-15份、分散剂2-10份、助剂0.5-5份和溶剂；

石墨烯复合物为由所述石墨烯与碳纳米管和/或炭黑复合而得的复合材料，所述石墨烯复合物中，石墨烯的质量分数为70％-85％；

所述石墨烯的厚度为1纳米；

所述石墨烯或石墨烯复合物、分散剂、碳系导电填料与所述石墨烯或石墨烯复合物形成的片-点-片结构的导电网络；其中，所述分散剂和碳系导电填料插入到所述石墨烯或石墨烯复合物的片层中；

所述石墨烯聚氨酯膜按如下方法制备而成，具体包括：

1)将所述分散剂与溶剂混匀后再加入所述石墨烯或石墨烯复合物混匀，分散，静置，得到混合物；

2)将所述聚氨酯树脂、偶联剂与步骤1)所得混合物混匀，分散，得到浆料；

3)将所述碳系导电填料添加到步骤2)所得浆料中，混匀后再加入其它助剂混匀，过滤，加入所述溶剂调节粘度至5000-8000mPa·s，得到石墨烯聚氨酯浆料；

4)利用步骤3)所得石墨烯聚氨酯浆料制膜，得到所述石墨烯聚氨酯膜。

2.根据权利要求1所述的石墨烯聚氨酯膜，其特征在于：所述聚氨酯树脂为由聚酯多元醇、聚醚多元醇或聚酯-聚醚的共聚物制备而成的一液型干法聚氨酯树脂或二液型干法聚氨酯树脂。

3.根据权利要求1所述的石墨烯聚氨酯膜，其特征在于：所述石墨烯通过氧化还原法或机械剥离法制得的单层或多层石墨烯。

4.根据权利要求1所述的石墨烯聚氨酯膜，其特征在于：所述碳系导电填料选自导电炭黑和碳纤维中至少一种。

5.根据权利要求1所述的石墨烯聚氨酯膜，其特征在于：所述分散剂为阴离子型分散剂或高分子型分散剂。

6.根据权利要求1所述的石墨烯聚氨酯膜，其特征在于：所述溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺、甲基乙基酮、N,N-二甲基乙酰胺、丙酮、四氢呋喃、甲苯和二甲苯中至少一种。

7.根据权利要求3所述的石墨烯聚氨酯膜，其特征在于：所述多层石墨烯中，石墨烯的层数为2-10层。

8.根据权利要求7所述的石墨烯聚氨酯膜，其特征在于：所述多层石墨烯中，石墨烯的层数为3-5层。

9.根据权利要求1所述的石墨烯聚氨酯膜，其特征在于：所述石墨烯与碳纳米管和/或炭黑复合中，复合的方式为超声处理、机械搅拌、研磨分散或化学改性。

10.根据权利要求1所述的石墨烯聚氨酯膜，其特征在于：所述分散剂选自BYK163、BYK110、BYK118、BYK9076、Disponer 9850、SOLSPERSE37500、SOLSPERSE V350、SOLSPERSE20000、SOLSPERSE44000、WE-D232SR、WE-D2645R、WE-D264R、WE-D210R、WE-D242、Silok-7423、Dispers 610S、S-4010B、DA-01、DA-168、DA-1040、Tech-6320、Tech-510、WinSperse3030、WinSperse3050、WinSperse3300和WinSperse3204中的至少一种。

11.根据权利要求1所述的石墨烯聚氨酯膜，其特征在于：所述助剂为流平剂、消泡剂、增塑剂和偶联剂。