[发明专利]点击化学合成氧化石墨烯接枝含氟聚合物的制备方法

权利要求书

1.一种点击化学合成氧化石墨烯接枝含氟聚合物的制备方法，其特征在于，包括：

(1)采用改进Hummer’s方法制备氧化石墨烯；

(2)氧化石墨烯的炔基化

将步骤(1)得到的氧化石墨烯加入到无水溶剂中超声分散，搅拌条件下，依次加入丙炔酸、4-二甲氨基吡啶和二环己基碳二亚胺，室温反应，过滤，真空干燥，得到具有炔基的氧化石墨烯；

(3)含氟聚合物的叠氮化

以含氟单体为主体，全氟碘己烷为链转移剂，再加入引发剂与溶剂A，使其发生自由基聚合，反应后干燥得碘代含氟聚合物；

将所得到的碘代含氟聚合物与叠氮钠加入到烧瓶中，再加入溶剂B，室温搅拌，反应结束后用溶剂C沉淀，然后将沉淀物置于真空烘箱烘干得到具有叠氮基的含氟聚合物；

所述含氟单体为偏氟乙烯；或

者偏氟乙烯与六氟丙烯质量比为1～4:1的混合气体；或者偏氟乙烯与三氟氯乙烯质量比为1～4:1的混合气体；

(4)点击化学合成氧化石墨烯接枝的含氟聚合物

将步骤(2)得到的具有炔基的氧化石墨烯与步骤(3)得到的具有叠氮基的含氟聚合物在溶剂D中超声分散后加入到烧瓶中，通过铜催化剂催化，氮气保护下室温搅拌反应，洗涤，干燥，得氧化石墨烯接枝的含氟聚合物。

2.根据权利要求1所述的点击化学合成氧化石墨烯接枝含氟聚合物的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，氧化石墨烯与丙炔酸的质量比为1～10:1，与无水溶剂的比例为1～10g:1L；氧化石墨烯与4-二甲氨基吡啶的质量比为50～100:1，氧化石墨烯与二环己基碳二亚胺的质量比为10～50:1。

3.根据权利要求2所述的点击化学合成氧化石墨烯接枝含氟聚合物的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，无水溶剂为四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二氯甲烷、甲苯、环己烷、二甲基亚砜的一种或几种混合；

所述步骤(2)中，超声5-30min；室温反应1-72h。

4.根据权利要求1所述的点击化学合成氧化石墨烯接枝含氟聚合物的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，含氟单体与全氟碘己烷的质量比为15～30:1，与引发剂的质量比为1:0.003～0.009，与溶剂A的比例为50～250g:1L；

所述碘代含氟聚合物与叠氮钠的质量比为5～20:1，碘代含氟聚合物与溶剂B的比例为50～250g:1L。

5.根据权利要求1所述的点击化学合成氧化石墨烯接枝含氟聚合物的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，引发剂为过氧化特戊酸叔丁酯、过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过硫酸钾或过硫酸铵；

所述溶剂A为水、三氟三氯乙烷、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜的一种或几种混合；

所述溶剂B为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜的一种或几种混合；

所述溶剂C为水、甲醇、无水乙醇的一种或几种混合。

6.根据权利要求5所述的点击化学合成氧化石墨烯接枝含氟聚合物的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，自由基聚合反应时间为12～24h；所述室温搅拌的时间为10～36h；所述真空烘箱烘干的温度为30℃。

7.根据权利要求1所述的点击化学合成氧化石墨烯接枝含氟聚合物的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，炔基的氧化石墨烯与具有叠氮基的含氟聚合物的质量比为0.01～0.1:1；

所述炔基的氧化石墨烯与溶剂D的比例为1～100g:1L；

所述炔基的氧化石墨烯与铜催化剂的质量比为0.1～0.5:1。

8.根据权利要求7所述的点击化学合成氧化石墨烯接枝含氟聚合物的制备方法，其特征在于，所述溶剂D为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、碳酸二甲酯的一种或几种混合；

所述铜催化剂为铜离子的络合物。

9.根据权利要求8所述的点击化学合成氧化石墨烯接枝含氟聚合物的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，超声分散的时间为5-30min；室温搅拌反应时间为12-36h。