【CN109942732A】一种聚甲基丙烯酸甲酯与氧化石墨烯复合材料及其制备方法【专利】
氧化石墨烯复合材料的制备及其应用研究
氧化石墨烯复合材料的制备及其应用研究随着人们对新材料的需求日益增加，石墨烯在科技领域引起了广泛的关注和研究。
石墨烯的高导电性、高韧性和高透明度等特性，使其在电子、能源、生物医学以及环保等领域具有广泛的应用前景。
而氧化石墨烯复合材料在这些领域的应用将会带来更为广泛的发展。
氧化石墨烯复合材料的制备通常是通过将氧化石墨烯与其他物质进行混合或者通过碳纤维等材料的热解获得。
其中，氧化石墨烯是由石墨烯通过氧化反应形成的材料。
由于其表面带有大量的羟基和羰基官能团，氧化石墨烯具有优秀的亲水性，这使得其在一定程度上可以与其他材料良好地混合。
在氧化石墨烯复合材料的制备中，最常用的是将氧化石墨烯与聚合物进行混合。
聚合物具有良好的成型性和可塑性，与氧化石墨烯复合后可以大大提升材料的导电性和强度。
例如，石墨烯与聚合物的复合材料可以用于制备柔性电子器件，如柔性显示屏、智能手环等。
此外，氧化石墨烯复合材料还可与金属、非金属等材料进行混合，制备出多功能复合材料。
例如，将氧化石墨烯与锂离子电池的正极材料进行复合，可以大大提高电池的充放电性能。
另外，氧化石墨烯复合材料也可以用于制备高性能的超级电容器。
这些氧化石墨烯复合材料不仅具有高导电性、高机械强度，而且还具有较高的比表面积、良好的耐腐蚀性和化学稳定性。
除了电子和能源领域，氧化石墨烯复合材料在生物医学领域也具有广泛的应用前景。
石墨烯和氧化石墨烯具有良好的生物相容性，因此可以作为医学影像材料、药物载体等方面进行应用。
例如，将氧化石墨烯与聚乙烯醇等生物可降解聚合物进行复合，可以制备出可生物降解的药物缓释剂。
此外，氧化石墨烯复合材料还可以用于环保领域。
通过将氧化石墨烯与活性炭等具有吸附性质的材料进行复合，可以制备出高效的吸附剂。
这些复合材料可用于处理水中的重金属离子和有机物等污染物，具有良好的吸附效果。
总之，石墨烯和氧化石墨烯是一种新型的材料，其独特的性质和广泛的应用前景，引起了人们的广泛关注和研究。
氧化石墨烯复合材料的制备及其性能研究
氧化石墨烯复合材料的制备及其性能研究随着科技的不断进步，新材料的研究也越来越活跃。
材料工程领域中，复合材料一直以来都是一个热门领域，因为这种材料的强度、韧性和耐腐蚀性较普通材料均有明显提高。
而最近，氧化石墨烯复合材料的研究逐渐引起了人们的关注。
本文将介绍氧化石墨烯复合材料的制备方法以及其性能研究。
一、氧化石墨烯复合材料的制备方法氧化石墨烯是目前使用最为广泛的石墨烯衍生物之一，它的制备方法主要有 Hummers 法、改进的 Hummers 法、Brodie 法、化学剥离法、还原氧化石墨烯等。
而将氧化石墨烯应用于复合材料的制备中，需要更多地考虑材料的界面结合、稳定性、均匀性等问题。
目前，氧化石墨烯复合材料的制备方法主要有四种：1. 微波-水热法: 在微波加热下，将氧化石墨烯和其他纳米材料一起经过水热反应制备而成。
2. 喷射干燥法: 将氧化石墨烯和其他纳米材料一起通过喷射干燥制备而成。
3. 溶胶-凝胶法: 将氧化石墨烯和其他纳米材料一起置于溶胶-凝胶体系中，在热处理后制备而成。
4. 化学共沉淀法: 在化学共沉淀过程中加入氧化石墨烯，通过沉淀离子制备复合材料。
二、氧化石墨烯复合材料的性能研究氧化石墨烯复合材料具有很好的机械强度、导电性和导热性，因此广泛应用于各种领域，如电子、光电、催化、生物、环保等。
1. 机械性能氧化石墨烯复合材料在机械性能方面有很好的表现。
例如，研究人员通过将氧化石墨烯与碳纳米管复合制备出的材料，能够有效地增强材料的机械强度。
同时，另外一些研究课题中，研究人员在制备复合材料时加入了更多的纳米材料，如硼氮化物纳米管和碳化硅纳米晶体等，使复合材料的力学性能得到了进一步提升。
2. 电学性能将氧化石墨烯与金属或半导体材料复合制备的材料，常因氧化石墨烯的导电性，能有效地提高材料的导电性。
研究表明，将氧化石墨烯与金属、半导体复合制备的材料，相比单一的金属或半导体材料，具有更好的导电性能。
3. 热学性能氧化石墨烯复合材料的热学性质也很显著。
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(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910281194.X
(22)申请日 2019.04.09
(71)申请人 东莞市道睿石墨烯研究院
地址 523000 广东省东莞市道滘镇万道路2
号华科城创新岛产业孵化园第12栋
(72)发明人 蔡金明 田力文 蔡晓明
(74)专利代理机构 东莞科强知识产权代理事务
所(普通合伙) 44450
代理人 李英华
(51)Int.Cl.
C08F 120/14(2006.01)
C08F 2/44(2006.01)
C08K 3/04(2006.01)
(54)发明名称
一种聚甲基丙烯酸甲酯与氧化石墨烯复合
材料及其制备方法
(57)摘要
本发明涉及石墨烯复合材料技术领域，具体
涉及一种聚甲基丙烯酸甲酯与氧化石墨烯复合
材料及其制备方法，（1）取鳞片石墨通过hummers
法制备氧化石墨烯，干燥成粉体备用；（2）将氧化
石墨烯粉体加入到反应溶剂中，添加表面活性
剂、氯化钙、碳酸钠和甲基丙烯酸甲酯，预混合形
成油状液滴悬浮在去离子水中；（3）滴加引发剂
进行悬浮聚合，过滤黄色高分子颗粒得到聚甲基
丙烯酸甲酯与氧化石墨烯复合材料。
本发明采用
的氧化石墨烯表面具有活性基团；悬浮聚合大量
采用去离子水做反应溶剂，环保安全，成本低廉；
通过表面活性剂的混合比例可以调节聚合反应
形成高分子化合物的颗粒大小；使石墨烯与高分
子材料复合的方式更加有效。
权利要求书1页 说明书4页 附图2页CN 109942732 A 2019.06.28
C N 109942732
A
权 利 要 求 书1/1页CN 109942732 A
1.一种聚甲基丙烯酸甲酯与氧化石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）取鳞片石墨通过hummers法制备氧化石墨烯，干燥成粉体备用；
（2）将氧化石墨烯粉体加入到反应溶剂中，添加表面活性剂、氯化钙、碳酸钠和甲基丙烯酸甲酯，预混合形成油状液滴悬浮在去离子水中；
（3）滴加引发剂进行悬浮聚合，过滤黄色高分子颗粒得到聚甲基丙烯酸甲酯与氧化石墨烯复合材料。
2.根据权利要求1所述的一种聚甲基丙烯酸甲酯与氧化石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中，鳞片石墨的粒径为2000-12000目。
3.根据权利要求1所述的一种聚甲基丙烯酸甲酯与氧化石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中，预混合的条件为：机械搅拌200-400rpm条件下预混合0.4-0.6h。
4.根据权利要求1所述的一种聚甲基丙烯酸甲酯与氧化石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中，反应溶剂为去离子水和有机溶剂以质量比4-16:1组成的混合液。
5.根据权利要求4所述的一种聚甲基丙烯酸甲酯与氧化石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于：所述有机溶剂为无水乙醇和异丙醇中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的一种聚甲基丙烯酸甲酯与氧化石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中，表面活性剂为质量分数为0.5-1.5%的PVA溶液、质量分数为0.5-1.5%的CMC溶液和质量分数为0.5-1.5%的OP溶液中的至少两种混合而成。
7.根据权利要求1所述的一种聚甲基丙烯酸甲酯与氧化石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中，氯化钙与碳酸钠的摩尔比为0.8-1.2：1。
8.根据权利要求1所述的一种聚甲基丙烯酸甲酯与氧化石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中，引发剂为AIBN、BPO和APS中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的一种聚甲基丙烯酸甲酯与氧化石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中，悬浮聚合反应条件为：机械搅拌200-400r/min，反应温度为75-85℃，时间为1.5-2.5h。
10.一种聚甲基丙烯酸甲酯与氧化石墨烯复合材料，其特征在于：所述复合材料根据权利要求1-9任一项所述的制备方法制得。
2。