[发明专利]强、弱氧化石墨烯的混合浆料及其制备方法、强、弱氧化石墨烯的复合膜及其制备方法

说明书

本发明提供一种不同氧化程度的氧化石墨烯浆料、氧化石墨烯复合膜和石墨烯导热膜。所述氧化石墨烯浆料包括氧化石墨烯和溶剂，所述氧化石墨烯包括强氧化石墨烯和弱氧化石墨烯。采用本发明的方法，能够提升单位质量的氧化石墨烯中的碳含量，使最终得到的石墨烯导热膜的碳较多。

技术领域

本发明涉及材料领域，具体涉及用氧化石墨烯制备石墨烯导热膜的工艺。

背景技术

石墨烯具有很好的导热性能，具有广泛的应用前景。通过氧化石墨烯排列组装成氧化石墨烯膜，再进行高温处理制备石墨烯导热膜是常用的一种制备石墨烯导热膜的工艺。通过这种方法制备出的石墨烯导热膜是由多层石墨烯堆叠而成的高定向导热膜，具有机械性能好、导热系数高、质量轻、材料薄、柔韧性好等特点，能够解决电子、航空航天、医疗等行业的散热问题。

现有的技术采用的氧化石墨烯是通过化学氧化石墨得到的氧化石墨烯，具有丰富的含氧官能团，一般碳含量为50％左右。这种氧化石墨烯的排列组装性能好，但是用其制备石墨烯导热膜，单位质量的氧化石墨烯最终得到的导热膜的碳较少，使成本提升，不利于工业生产。背景技术部分的内容仅仅是发明人所知晓的技术，并不当然代表本领域的现有技术。

发明内容

针对现有技术存在问题中的一个或多个，本发明提供一种氧化石墨烯浆料，浆料中包括两种不同氧化程度的氧化石墨烯，能够提升单位质量的氧化石墨烯中的碳含量，使最终得到的石墨烯的导热膜的碳较多。

基于以上目的，本发明提供一种强、弱氧化石墨烯混合浆料，包括氧化石墨烯和溶剂，所述氧化石墨烯包括强氧化石墨烯和弱氧化石墨烯。

本发明的强氧化石墨烯指的是氧化程度强的氧化石墨烯，弱氧化石墨烯指的是氧化程度弱的氧化石墨烯。

氧化石墨烯是通过在石墨的层间加上一些物质和结构，将石墨片层剥离开得到的，达到一定的插层和氧化的程度才可以将其剥离得到很薄的片层(3层及以下)。氧化石墨烯的氧化程度高，含氧官能团多，片层剥离得较薄，在组装成膜时更加有序，组装效果更好，但是强氧化石墨烯的碳含量低，高温处理后得到的石墨烯量较少。弱氧化石墨烯的碳含量高，高温处理后得到的石墨烯的量较多，但是较弱的氧化程度只是在石墨片的边缘进行氧化，无法通过剥离得到片层数较少的氧化石墨烯，通过实验也几乎很难制备氧化程度弱且剥离层数薄的氧化石墨烯。弱氧化石墨烯氧化程度地，含氧官能团少，剥离时层数较多，如果只采用弱氧化石墨烯进行组装成膜，成膜时得不到高定向的结构，有序性不好，从而影响高温处理后得到的石墨烯导热膜的导热系数的提高。

氧化石墨烯在制备的过程中很难控制氧化程度，目前难以制备氧化程度居于强氧化程度和弱氧化程度之间的氧化石墨烯，且氧化石墨烯的氧化程度稍微下降，片层剥离得不好，就会影响氧化石墨烯成膜时的组装，大幅度影响最终高温处理后制备得到的石墨烯导热膜的导热系数。因此，选择单一的氧化程度的氧化石墨烯不能兼容得到残留的石墨烯的量多且导热性能良好的石墨烯导热膜。

本发明提供一种强、弱氧化石墨烯混合的浆料，在组装成膜的有序性影响不大的情况下，使高温处理后的石墨烯导热膜的量多且石墨烯导热膜的导热性能良好。

根据本发明的一个方面，所述氧化石墨烯的固含量为5-8％。

根据本发明的一个方面，所述弱氧化石墨烯占氧化石墨烯质量的5-50％，优选5-30％，进一步优选10-30％。

根据本发明的一个方面，所述强氧化石墨烯的碳含量为45-55％。

优选地，所述弱氧化石墨烯的碳含量为80-90％。

弱氧化石墨烯的碳含量选择80-90％的范围，是因为碳含量过高的氧化石墨烯剥离时层数较高，组装时有序性会变差。

根据本发明的一个方面，所述溶剂包括水、NMP、DMF中一种或两种以上的混合溶剂。