[发明专利]一种石墨烯分散剂的分散方法在审

专利信息
申请号: 201910247506.5 申请日: 2019-03-29
公开(公告)号: CN109821472A 公开(公告)日: 2019-05-31
发明(设计)人: 杨伦;张方志;严存安;赵飞;吉让力;陈其华 申请(专利权)人: 南通市晗泰化工有限公司
主分类号: B01F17/16 分类号: B01F17/16;C01B32/194
代理公司: 南京瑞弘专利商标事务所(普通合伙) 32249 代理人: 陈建和
地址: 226652 江苏*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 石墨烯 三乙胺溶液 分散剂 三乙胺 氟碳表面活性剂 石墨烯分散液 超声作用 分散效果 质量比 水中
【说明书】:

发明公开了一种石墨烯分散剂的分散方法,将三乙胺与氟碳表面活性剂溶于水中;将石墨烯加入三乙胺溶液中,超声作用10min以上,得到石墨烯分散液,三乙胺溶液的质量浓度为5‑10%,三乙胺石墨烯的质量比1:0.1‑2。本发明分散效果好且不影响石墨烯的使用质量。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域,具体涉及一种石墨烯分散剂及石墨烯分散制备方法。

背景技术

石墨烯是一种特殊功能材料,具有单层片状结构的二维材料,具有大的比表面积,高的导热率,低的电阻率。但石墨烯大的比表面积和较强的范德华力使其在分散基体中极易发生不可逆的团聚现象。使用石墨烯的根本原因在于其优异的性能,这些优异性能在极大程度上只能体现在单片/初级粒子上,而团聚后的石墨烯就是普通石墨了。

CN 109205603 A提出了提高石墨烯在水等溶剂中的分散性的方法,一种石墨烯的分散方法,包括以下步骤: (1)将木质素溶于第一溶剂中,得到木质素溶液; (2)将石墨烯加入所述木质素溶液中,分散、过滤、干燥后,得到木质素/石墨烯复合粉末; (3)将所述木质素/石墨烯复合粉末加入一第二溶剂中,分散,得到石墨烯分散液。其中,所述木质素为碱性木质素、脱碱木质素、木质素磺酸盐、降解木质素以及酚醛化木质素中的一种或多种。其中,所述第一溶剂为水、甲醛、丙酮、吡啶、乙醇、四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺中的一种或几种。其中,所述第二溶剂为水、碱性溶液中的一种或两种。

高浓度、高稳定性的石墨烯分散剂在现有技术中还有:添加含芳香结构的小分子或大分子,或者表面活性剂等。所述分散剂包括十二烷基苯磺酸钠、1-芘甲酸、1-芘磺酸、奈酸盐、脂类表面活性剂,或者聚乙烯吡咯烷酮(PVP)等。但这些分散剂存在分散效果差、石墨烯浓度过低、分散液稳定性差可能影响到石墨烯溶液的性能及后续应用。稳定性高的石墨烯的分散方法一直不能解决得很好。

发明内容

本发明目的是,提供一种低成本、易制备、高浓度、稳定性高的石墨烯的分散剂配方和分散方法。尤其是分散剂的分子量小,得到不会影响后续石墨烯的性能。

本发明的技术方案是,一种石墨烯分散剂的分散方法,包括以下步骤:(1)将三乙胺与氟碳表面活性剂溶于水中;(2)将石墨烯加入三乙胺溶液中,超声作用20min以上,得到石墨烯分散液。氟碳表面活性剂FCN-18、19、21均可。三乙胺溶液的质量浓度为5-10%。三乙胺石墨烯的质量比可以达到1:0.1-2。低质量的石墨烯是很容易实现的。

有益效果:与现有技术相比,本发明得到的石墨烯分散液可以室温下存放三天以上。后续使用的性能不受影响,本发明所提供的方法简单,成本较低。可以得到高浓度、高稳定性的石墨烯分散液。三乙胺与氟碳表面活性剂的分子量很低且易去除,故本发明的材料搭配合理,分散效果十分理想(稳定而且石墨烯均匀散开)。

具体实施方式

本发明提供一种石墨烯的分散方法,包括以下:

选择石墨烯的分散剂,包括三乙胺与氟碳表面活性剂,三乙胺与氟碳表面活性剂的质量比为10-15:1,氟碳表面活性剂FCN-18、19、21均可,可以混和后溶于水也可以称量后先后加入水中。配制三乙胺溶液的质量浓度为5-10%。

将三乙胺与氟碳表面活性剂溶于水中;将石墨烯加入三乙胺溶液中,机械搅拌后再加超声搅拌作用10min以上,得到石墨烯分散液。三乙胺石墨烯的质量比可以达到1:1-2。

实施例1:三乙胺与氟碳表面活性剂的质量比为10:1,氟碳表面活性剂FCN-18,混和后溶于水。配制三乙胺溶液的质量浓度为5%。将三乙胺与氟碳表面活性剂溶于水中;将称量的石墨烯加入三乙胺溶液中,机械搅拌后再加超声搅拌作用20min,得到石墨烯分散液。三乙胺石墨烯的质量比1:2。

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