[发明专利]一种基于细乳液聚合制备石墨烯/苯乙烯-丙烯酸丁酯介电复合材料的方法

摘要

本发明属于多功能聚合物复合材料技术领域，具体涉及一种基于细乳液聚合制备石墨烯/苯乙烯‑丙烯酸丁酯介电复合材料的方法。所述方法包括：1)制备氧化石墨烯分散液；2)采用细乳液聚合反应制备苯乙烯‑丙烯酸丁酯乳液；3)采用水合肼还原氧化石墨烯，使其与苯乙烯‑丙烯酸丁酯乳液进行充分共混，得到石墨烯/苯乙烯‑丙烯酸丁酯复合材料。本发明所述石墨烯/苯乙烯‑丙烯酸丁酯复合材料在频率1000Hz处，相对于苯乙烯‑丙烯酸丁酯复合材料的介电常数提高了8倍，具有高介电常数的优点，在电子产品方面具有广阔的应用前景。

主权项

1.一种基于细乳液聚合制备石墨烯/苯乙烯‑丙烯酸丁酯介电复合材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：（1） 将石墨粉、浓硫酸与磷酸依次缓慢倒入反应容器中，冰水浴条件下机械搅拌反应1~4h；加入KMnO4，继续反应2~5h；再将反应液逐渐升温到30~50℃，搅拌反应10~15h，冷却至室温，将反应液倒入至冰浴后的去离子水中，搅拌混合均匀，然后加入H2O2，搅拌反应1~4h；最后冷却至室温后，静置24~36h；反应结束后，弃上清液，洗涤离心直至溶液pH值达到中性，将离心沉降物冷冻干燥、研磨后得到氧化石墨烯粉末；将氧化石墨烯粉末分散到去离子水中，经超声分散获得氧化石墨烯分散液；（2）采用的NaOH溶液对苯乙烯和丙烯酸丁酯进行纯化，将纯化后的苯乙烯和丙烯酸丁酯置于反应器中，在机械搅拌的条件下，加入含pH缓冲剂和乳化剂的水溶液，缓慢加热至70~80℃，得到苯乙烯‑丙烯酸丁酯预乳液；向苯乙烯‑丙烯酸丁酯预乳液中滴加引发剂水溶液，在氮气保护下反应4~5h后得到苯乙烯‑丙烯酸丁酯乳液；（3）将步骤（2）制备所得聚苯乙烯‑丙烯酸丁酯乳液加入到步骤（1）制备所得氧化石墨烯分散液中，滴加少量的水合肼，水浴加热到90~95℃，在氮气保护和机械搅拌条件下，反应4~5h，随后对乳液进行破乳、烘干后得到石墨烯/苯乙烯‑丙烯酸丁酯颗粒，将石墨烯/苯乙烯‑丙烯酸丁酯颗粒热压制备得到石墨烯/苯乙烯‑丙烯酸丁酯复合材料。