[发明专利]一种3D打印制备聚碳酸酯/石墨烯超疏水多孔膜的方法

权利要求书

1.一种3D打印制备聚碳酸酯/石墨烯超疏水多孔膜的方法，其特征在于，所述超疏水多孔膜制备的具体步骤如下：

（1）将石墨烯粉末、交联剂加入去离子水中，分散均匀，然后置于密闭容器中，在高温及搅拌状态下通入氟气，反应完成后冷却出料，制得氟化石墨烯水凝胶；

（2）将步骤（1）制得的水凝胶真空冷冻干燥，得到气凝胶，再研磨为粒径50~200nm的粉末，制得氟化石墨烯气凝胶粉末；

（3）将聚碳酸酯加热至熔融，加入步骤（2）制得的氟化石墨烯气凝胶粉末、抗氧剂、润滑剂，分散均匀，转移至3D打印机的注射器中；

（4）在电脑上编制打印路径，并设置3D打印机的参数，使每根细丝依照设定好的程序进行平行打印，形成第一层膜，再将微孔针沿Z轴抬高一定距离，打印第二层膜，直至得到所需厚度的具有亚微米粗糙表面的多孔膜；

（5）将乙烯基三乙氧基硅烷、氨水加入无水乙醇中，搅拌均匀得到混合液，然后将步骤（4）制得的多孔膜浸渍于混合液中，在多孔膜表面修饰乙烯基，取出、清洗、干燥，制得聚碳酸酯/石墨烯超疏水多孔膜。

2.根据权利要求1所述一种3D打印制备聚碳酸酯/石墨烯超疏水多孔膜的方法，其特征在于：步骤（1）所述交联剂为乙二胺、聚乙烯亚胺、聚二烯丙基二甲基氯化铵中的至少一种。

3.根据权利要求1所述一种3D打印制备聚碳酸酯/石墨烯超疏水多孔膜的方法，其特征在于：步骤（1）中各原料的重量份为，石墨烯粉末10~20重量份、交联剂1~3重量份、去离子水67~84重量份、氟气5~10重量份。

4.根据权利要求1所述一种3D打印制备聚碳酸酯/石墨烯超疏水多孔膜的方法，其特征在于：步骤（2）所述真空冷冻干燥的的真空度为4~8Pa，温度为-50~-40℃，时间为24~28h。

5.根据权利要求1所述一种3D打印制备聚碳酸酯/石墨烯超疏水多孔膜的方法，其特征在于：步骤（3）所述抗氧剂为二烷基二硫代磷酸锌、二烷基二硫代氨基甲酸锌、N-苯基-α-萘胺、烷基吩噻嗪中的至少一种。

6.根据权利要求1所述一种3D打印制备聚碳酸酯/石墨烯超疏水多孔膜的方法，其特征在于：步骤（3）所述润滑剂为硅油、脂肪酸酰胺、油酸、石蜡、硬脂酸中的至少一种。

7.根据权利要求1所述一种3D打印制备聚碳酸酯/石墨烯超疏水多孔膜的方法，其特征在于：步骤（3）中各原料的重量份为，聚碳酸酯83~94重量份、氟化石墨烯气凝胶粉末5~15重量份、抗氧剂0.5~1重量份、润滑剂0.5~1重量份。

8.根据权利要求1所述一种3D打印制备聚碳酸酯/石墨烯超疏水多孔膜的方法，其特征在于：步骤（4）所述3D打印的打印速度为2~4mm/s，打印线间距为0.6~1.0mm，每层微孔针抬高0.1~0.3mm。

9.根据权利要求1所述一种3D打印制备聚碳酸酯/石墨烯超疏水多孔膜的方法，其特征在于：步骤（5）中各原料的重量份为，乙烯基三乙氧基硅烷10~30重量份、氨水4~6重量份、无水乙醇64~86重量份。

10.根据权利要求1所述一种3D打印制备聚碳酸酯/石墨烯超疏水多孔膜的方法，其特征在于：步骤（5）所述浸渍时间为3~6h。