[发明专利]一种轻质石墨烯碳泡沫的制备方法

摘要

本发明为一种轻质石墨烯碳泡沫的制备方法。该方法将鳞片石墨、膨胀石墨或可膨胀石墨与橡胶基体一同混炼，使石墨片层剥离、并逐步均匀分散到基体中，形成石墨烯、或氧化石墨烯复合橡胶块体；同时在橡胶基体剥离石墨的过程中，加入尿素等发泡材料颗粒，均匀混入石墨烯、或氧化石墨烯复合橡胶块体中；进而利用加热焙烧的方法，使复合橡胶块迅速膨胀，橡胶基体分解、碳化，形成轻质石墨烯碳泡沫材料。本发明制得的石墨烯碳泡沫的密度小于0.01g/cm3，且多为单层或少层石墨烯碳组成的泡沫，具有密度小、缺陷少、导热、导电性能好等优点。

主权项

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。