[发明专利]一种氧化石墨烯包覆聚合物的制备方法

说明书

本发明公开了一种用氧化石墨烯包覆聚合物微球的制备方法。具体步骤为：将单分散聚合物微球分散到溶液中；然后通过酰胺化反应接枝上树枝状大分子，再加入剥离氧化石墨烯水溶液，通过静电吸附作用使氧化石墨烯包覆在单分散聚合物表面。本发明利用树枝状大分子的桥梁作用，将氧化石墨烯与单分散聚合物微球偶联，操作简单，条件温和，易于大批量生产，所制备有机无机杂化材料在溶剂中分散性能良好，具有很好的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种氧化石墨烯包覆聚合物的制备方法，更具体地说涉及利用聚酰胺胺树枝状大分子内部丰富的氨基基团与氧化石墨烯片层发生静电吸附作用，使氧化石墨烯包覆在单分散聚合物微球表面。

背景技术

近年来，石墨烯以其独特的单原子层结构受到广泛的关注。目前，石墨烯常见生产的方法为机械剥离法、氧化还原法、SiC外延生长法，薄膜生产方法为化学气相沉积法(CVD)。其中，作为石墨烯的衍生物，氧化石墨烯由于表面含有大量的亲水性羧基，羟基，环氧基团使其在表面化学，聚合物化学等领域具有很好的应用。

另一方面，对聚合物进行改性从而赋予其独特的物理化学性能是聚合物化学的研究热点。但是，大部分聚合物微球表面官能团含量低，接枝改性困难，使其与氧化石墨等新型二维材料难以通过化学反应进行偶联。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服单分散聚合物与氧化石墨反应困难，难以使氧化石墨烯包覆于聚合物表面的缺点。从而提供利用聚酰胺胺树枝状大分子表面大量氨基基团与氧化石墨烯发生静电吸附从而得到氧化石墨烯包覆的单分散聚合物，即提供一种氧化石墨烯包覆聚合物的制备方法。此方法条件温和，步骤简单，重复性好，所制备的杂化材料具有很好的稳定性。

本发明的技术方案为：一种氧化石墨烯包覆聚合物的制备方法，其具体步骤为：将单分散聚合物微球分散到水溶液中；然后通过酰胺化反应接枝上聚酰胺胺树枝状大分子，再加入剥离的氧化石墨烯水溶液，反应后使氧化石墨烯包覆于聚合物表面。

优选上述的单分散聚合物微球为单分散聚苯乙烯粒子或聚甲基丙烯酸甲酯中的一种。

优选上述的单分散聚合物微球的粒径范围180nm～300nm，单分散系数为1％～5％。

优选聚合物微球水溶液的质量浓度为0.1～1％。

优选聚酰胺胺树枝状大分子与单分散聚合物微球的质量比为0.05～0.2:1。

优选酰胺化反应的时间为10～15h，反应温度为50-70℃。

优选氧化石墨烯与单分散聚合物微球的质量比为0.004～0.01:1。

优选氧化石墨烯水溶液浓度为0.5～2mg/ml。

上述氧化石墨烯水溶液剥离方法为在功率30～180W条件下超声剥离1～2h。

优选氧化石墨烯与聚酰胺胺树枝状大分子改性单分散聚合物微球反应时间为0.5～2h，反应温度为25～40℃。

本发明的是首先在单分散聚合物表面引入大量的氨基基团，然后通过氨基基团为桥梁，使其与氧化石墨烯发生静电吸附，将氧化石墨烯片层牢牢的包覆在聚合物微球表面。

有益效果：

1、本发明所制备的氧化石墨烯包覆聚合物微球，水溶性良好，具有很好的稳定性。

2、本发明的氧化石墨烯包覆聚合物微球的方法，操作简单，条件温和。

3、本发明所制备的氧化石墨烯包覆聚合物微球可以应用于光电器件，高性能聚合物等领域。

附图说明

图1为本发明实施例1氧化石墨烯包覆聚合物微球的扫描电子显微镜图像。

具体实施方式