[发明专利]一种石墨烯/天然胶乳复合气凝胶及其制备方法、应用

说明书

本发明实施例涉及气凝胶及其制备方法的技术领域，具体涉及一种石墨烯/天然胶乳复合气凝胶及其制备方法、应用。本发明实施例提供的石墨烯/天然胶乳复合气凝胶，由包括下述组分的原料制备而成：氧化石墨烯，预硫化天然胶乳和至少一种制备复合气凝胶所需的配合剂。本发明中，首次将石墨烯和天然胶乳复合，制得了抗撕裂性能和柔顺性优异的、超轻的石墨烯/天然胶乳复合气凝胶，克服了现有技术中单纯石墨烯气凝胶抗撕裂性能较差、压缩揉搓掉渣的缺点，且该石墨烯/天然胶乳复合气凝胶在常压下制造成型即可，制备方法简单，成本低廉。

技术领域

本发明涉及气凝胶及其制备方法的技术领域，具体涉及一种石墨烯/天然胶乳复合气凝胶及其制备方法、应用。

背景技术

气凝胶是将空气分散在固体介质中形成的三维多孔状结构的材料，其中：石墨烯气凝胶是以石墨烯片层作为三维网络结构的一种气凝胶。石墨烯气凝胶兼具气凝胶和石墨烯两者的特点，在保持低密度、高比表面积的同时，具备超高的导电性、超高的热导率和超高的机械强度。

以亲水的氧化石墨烯作为原料，通过溶胶-凝胶的方法使其自组装成三维的水凝胶，再进行超临界干燥或冷冻干燥，是制备石墨烯气凝胶的常规路线。现有技术中也可以采用常压干燥法对石墨烯水凝胶进行干燥获得石墨烯气凝胶，其工艺更加简单、价格更加低廉，但常压干燥法制备的石墨烯气凝胶，密度较大，抗撕裂性和柔顺性较差。

中国发明CN106517160A以十二烷基硫酸钠形成的气泡为模板，通过常压干燥制备出了超轻的石墨烯气凝胶，但所制得的气凝胶由单一的石墨烯片层通过共轭作用堆叠而成，使得其抗撕裂性能较差，反复压缩揉捏几次后会出现掉渣的现象。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

发明目的

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种石墨烯/天然胶乳复合气凝胶及其制备方法、应用。本发明中，首次将石墨烯和天然胶乳复合，制得了抗撕裂性能和柔顺性优异的、超轻的石墨烯/天然胶乳复合气凝胶，克服了现有技术中单纯石墨烯气凝胶抗撕裂性能较差、压缩揉搓掉渣的缺点，且该石墨烯/天然胶乳复合气凝胶在常压下制造成型即可，制备方法简单，成本低廉。

解决方案

为实现本发明目的，本发明实施例提供了一种石墨烯/天然胶乳复合气凝胶，由包括下述组分的原料制备而成：氧化石墨烯，预硫化天然胶乳和至少一种制备复合气凝胶所需的配合剂。

上述石墨烯/天然胶乳复合气凝胶在一种可能的实现方式中，所述配合剂包括表面活性剂，活化剂或还原剂的至少一种。

上述石墨烯/天然胶乳复合气凝胶在一种可能的实现方式中，由包括下述组分的原料制备而成：氧化石墨烯，预硫化天然胶乳，表面活性剂，活化剂和还原剂。

上述石墨烯/天然胶乳复合气凝胶在一种可能的实现方式中，氧化石墨烯的目数为32-1000目，可选地为100-500目，进一步可选地为180目。

上述石墨烯/天然胶乳复合气凝胶在一种可能的实现方式中，预硫化天然胶乳的硫化程度为二初-四末。二初-四末包括：二初，二中，二末，三初，三中，三末，四初，四中和四末。二初，凝胶呈面团状，可拉很长并带有粘性。二中，凝胶呈面团状，可拉相当程度不断。二末，凝胶呈面团状，稍拉长即断，但较韧。三初，凝胶呈面团状，一拉就断，但胶团比较细滑。三中，凝胶呈颗粒状，表面较粗糙。三末，凝胶呈颗粒状，可以捏成团，压力去掉后，凝胶显著收缩。四初，凝胶呈颗粒状，可以捏成团，但颗粒和结团较粗糙，压力去掉后，稍有收缩。四中，凝胶呈颗粒状，不易成团，有细碎趋势，无收缩现象。四末，凝胶全部呈极小颗粒状态。