[发明专利]一种具有自组装属性的复合石墨烯浆料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种具有自组装属性的复合石墨烯浆料及其制备方法，配方包括：氧化石墨烯浆料和自组装助剂，氧化石墨烯浆料和自组装助剂的重量比为10‑20∶1；一种具有自组装属性的复合石墨烯浆料的制备方法，包括以下步骤，步骤一，一次配制；步骤二，配方选取；步骤三，二次配制；步骤四，三次配制；步骤五，涂布与堆叠；步骤六，热还原；其中在上述步骤一中，取Hummer’s法制得且清洗后的氧化石墨烯反应物，且氧化石墨烯反应物的固含量为3%‑10%，该发明，通过堆叠组合成所需任意厚度的石墨烯膜材，降低了涂布环节的生产难度与成本，同时选用的粘结剂为常见工业原料，成本低，与氧化石墨烯的亲和性好，为大规模生产提供了便利。

技术领域

本发明涉及石墨烯技术领域，具体为一种具有自组装属性的复合石墨烯浆料及其制备方法。

背景技术

石墨烯自2004年被被获得之后，因其超高的导热性能(-5300W/m·K)而受到关注，并在近年开发出基于石墨烯原理的氧化还原反应石墨烯导热膜制备方法和产品，用于电子产品的散热。

目前常用的电子产品导热材料—人工石墨，其厚度受到原材料PI膜的限制，目前尚无法超过100μm，而随着电子产品尤其是芯片的更新换代，使用功率日渐提高，其对散热的要求也越来越高，需要更厚的散热材料在保持当前导热系数的前提下，增加厚度提高热通量，起到更好的均热效果。

通过涂布Hummer’s法生产的氧化石墨烯浆料得到的氧化石墨烯膜，由于本身性质的限制目前也很难突破单层100μm以上，因此需要一种对氧化石墨烯浆料进行改性，使其适应氧化石墨烯厚膜材的生产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有自组装属性的复合石墨烯浆料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种具有自组装属性的复合石墨烯浆料，配方包括：氧化石墨烯浆料和自组装助剂，氧化石墨烯浆料和自组装助剂的重量比为10-20∶1。

一种具有自组装属性的复合石墨烯浆料的制备方法，包括以下步骤，步骤一，一次配制；步骤二，配方选取；步骤三，二次配制；步骤四，三次配制；步骤五，涂布与堆叠；步骤六，热还原；

其中在上述步骤一中，取Hummer’s法制得且清洗后的氧化石墨烯反应物，且氧化石墨烯反应物的固含量为3%-10%，粘度为100000-1000000cp，加入行星分散机搅拌1-4h，得到氧化石墨烯浆料；

其中在上述步骤二中，自组装助剂溶液的溶质包括以下化合物中的一种或几种：环氧树脂、聚醚酰亚胺、羟丙基甲基纤维素醚和聚乙烯亚胺；视溶质与溶剂的不同组合；

其中在上述步骤三中，计算好浓度后，将适量步骤二中描述的自组装助剂溶液倒入烧杯内，再小心放入步骤二中描述的自组装助剂溶质粘结剂溶质，使用磁力搅拌机搅拌0.5-3h，待溶质完全溶解在溶剂中后，使用高速分散机搅拌0.5-1h，随后将完全分散的粘结剂溶液置入消泡机消泡1-2h，消泡完成后得到自组装助剂待用；

其中在上述步骤四中，将步骤三中所得自组装助剂加入步骤一中得到的石墨烯浆料中，根据自组装助剂的配方不同，氧化石墨烯浆料和自组装助剂的配比为在10-20∶1之间，将加入了自组装助剂的氧化石墨烯浆料投入行星分散机中，搅拌2-4h，然后通过高速剪切分散机分散，最后通过消泡机消泡1-2h,得到氧化石墨烯复合浆料；

其中在上述步骤五中，取步骤四所得氧化石墨烯复合浆料，采用手工涂布或涂布机涂布的方式，烘干后制得氧化石墨烯薄膜；

其中在上述步骤六中，将步骤五中得到的氧化石墨烯膜材进行热处理，分阶段升温最终加热至2800℃，随后经过热处理后得到的石墨烯膜材。

根据上述技术方案，所述步骤二中，自组装助剂溶液的溶剂可选用以下的一种：去离子水、氨水、乙醇和DMF。