[发明专利]一种高导热石墨烯基水凝胶的制备方法及用途

权利要求书

1.一种高导热石墨烯基水凝胶的制备方法及用途，其特征在于，原料石墨烯占总质量的0.01%~1.0%；表面活性剂占总质量的1.0%~15.0%；凝胶基质占总质量的2.0%~25.0%；去离子水占总质量的60.0%~97.0%。

2.根据权利要求1所述的一种高导热石墨烯基水凝胶的制备方法及用途，其特征在于，分两步制备，步骤和条件如下：

（1）石墨烯分散液的制备：采用高压剪切技术制备不同浓度与组成的石墨烯分散液（专利申请2021107609449）；

（2）石墨烯基水凝胶制备：凝胶基质质量（g）与水体积（mL）的比为1:3~1:9，90℃充分搅拌溶解，将上述石墨烯分散液与凝胶溶液体积比3:1~10:1，通过搅拌和超声技术将石墨烯分散液和凝胶溶液混合热交联，经反复冷冻-解冻后制备石墨烯水凝胶。

3.根据权利要求2所述的一种高导热石墨烯基水凝胶的制备方法及用途，其特征在于：所选用的石墨烯径向尺寸为1 μm~150 μm，石墨烯层数在1~10层，石墨烯占原料总质量的0.01%~1.0%。

4.根据权利要求2所述的一种高导热石墨烯基水凝胶的制备方法及用途，其特征在于：所选用的表面活性剂为：十二烷基苯磺酸钠（SDBS）、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、十二烷基磺酸钠（SDS）、十二烷基三甲基氯化铵（DTAC）中的一种或几种，其质量占溶液总质量的1.0%~15.0%。

5.根据权利要求2所述的一种高导热石墨烯基水凝胶的制备方法，所选用凝胶基质为聚乙烯醇（PVA）、聚丙烯酰胺(PAM)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚甲基丙烯酸甲酯（PAAM）中的一种或几种，其质量占溶液总质量的2.0%~25.0%。

6.根据权利要求2所述的一种高导热石墨烯基水凝胶的制备方法及用途，其特征在于：去离子水占溶液总质量的60.0%~93.0%。

7.根据权利要求2所述的一种高导热石墨烯基水凝胶的制备方法及用途，其特征在于：所述搅拌温度为90℃，搅拌时间为10 min~120 min。

8.根据权利要求2所述的一种高导热石墨烯基水凝胶的制备方法及用途，其特征在于：所述超声功率为20 W~150 W，超声时间为10 min~180 min。

9.根据权利要求3所述的一种高导热石墨烯基水凝胶的制备方法及用途，其特征在于：本发明的石墨烯水凝胶可作为传统医用冷敷贴的优质替代品；本产品具有的高导热性、高柔韧性、安装简易等特点，完美符合热界面材料所要求的理想特性，可替代传统的硅脂、硅胶等热界面材料；石墨烯基水凝胶的高导热性，完全满足电子设备散热的使用需求，可用于制备手机散热贴、笔记本电脑等电子设备的散热贴等。