[发明专利]一种轻质石墨烯碳泡沫的制备方法

权利要求书

1.一种轻质石墨烯碳泡沫的制备方法，其特征为该方法包括以下步骤：

（1）橡胶剥离鳞片石墨晶体制备石墨烯复合橡胶，为以下两种方法之一：

方法一：将橡胶块加入运转中的对辊开炼机的两辊间，混炼，使橡胶包辊后，加入石墨粉体，继续混炼10～20min时，加入发泡剂颗粒，继续混炼，当从加入石墨粉体开始计时混炼60-120min后，出片，完成石墨片层的层间剥离，得到均匀的橡胶剥离石墨烯或氧化石墨烯混合块体；

其中，石墨加入的质量为橡胶总重量的5%～70%；

或者，方法二：利用液体橡胶和石墨粉体一起搅拌混合后，加入到盘磨机或胶体磨中进行循环剪切剥离60-120min，其中，剪切剥离15～20min时，加入发泡剂，最终形成含有发泡剂的石墨烯或氧化石墨烯均匀分散的复合橡胶乳膏；

其中，所述石墨包括鳞片石墨、膨胀石墨或可膨胀石墨，石墨粉加入的质量为橡胶总重量的25%～50%；

（2）石墨烯或氧化石墨烯复合橡胶块体或乳膏的碳化

将得到石墨烯复合橡胶块或乳膏放入温度为500℃-1000℃的焙烧设备中加热焙烧，并保温10min-30min，使橡胶基体膨胀、分解和碳化，冷却后，得到轻质石墨烯碳泡沫材料；

步骤（1）中所述石墨包括鳞片石墨、膨胀石墨或可膨胀石墨；

步骤（1）中所述橡胶包括：三元乙丙橡胶、氯丁橡胶、天然橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶和丁腈橡胶中的一种或多种。

2.如权利要求1所述的轻质石墨烯碳泡沫的制备方法，其特征为步骤（1）中所述鳞片石墨或可膨胀石墨粉的粒径范围0.5mm-5.0mm。

3.如权利要求1所述的轻质石墨烯碳泡沫的制备方法，其特征为步骤（1）中两种方法中所述的发泡剂为尿素、碳酸铵、碳酸氢铵、醋酸铵、草酸铵和氯化铵中的一种或多种的混合物，其粒径0.05mm-0.5mm，添加总量为橡胶或液体橡胶质量的1%到5%。

4.如权利要求1所述的轻质石墨烯碳泡沫的制备方法，其特征为步骤（1）中方法二中，所述液体橡胶和石墨粉体的混合，是将液体橡胶与石墨粉体在搅拌机中一起搅拌，搅拌机的转速为300 rpm -1000rpm，搅拌10~15min后完成。

5.如权利要求1所述的轻质石墨烯碳泡沫的制备方法，其特征为步骤（2）中所述焙烧设备为管式炉、马弗炉、真空炉或微波炉。