[發明專利]一種石墨烯高分子板材及其制備方法

有效

• 申請號: 201310538053.4
• 申請日: 2013-11-04
• 公開（公告）號: CN103554861A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 曾蜀斌;羊軍;曾茗威
• 申請（專利權）人: 哈爾濱市都邦節能科技有限公司
• 主分類號: C08L67/06
• 分類號: C08L67/06;C08L61/24;C08L61/06;C08L61/28;C08L63/00;C08K3/04;C08J5/04;C23C16/26;B32B27/04;B32B27/20
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 侯靜

1.一種石墨烯高分子板材，其特征在于它包括石墨烯膜樹脂和骨架材料；其中，石墨烯膜樹脂和骨架材料的質量比為1：（2.5-3.5）；其中，石墨烯膜樹脂是由石墨烯膜和樹脂組成，石墨烯膜和樹脂的質量比為1：（500-990）。

2.根據權利要求1所述的一種石墨烯高分子板材，其特征在于所述的石墨烯膜樹脂和骨架材料的質量比為1：3，石墨烯膜和樹脂的質量比為1：990。

3.根據權利要求1所述的一種石墨烯高分子板材，其特征在于所述的樹脂為不飽和聚酯樹脂、脲醛樹脂、酚醛樹脂、三聚氰胺氨樹脂或環氧樹脂，不飽和聚酯樹脂為間苯型不飽和聚酯樹脂或鄰苯型不飽和聚酯樹脂。

4.根據權利要求1所述的一種石墨烯高分子板材，其特征在于所述的骨架材料為紙漿、牛皮紙、棉布、碳纖維、碳纖維布、無堿玻璃纖維或無堿玻璃纖維布。

5.一種制備權利要求1的石墨烯高分子板材的方法，其特征在于它是按以下步驟進行：

步驟一：將厚度為50-100um、純度為99.99%cu的原料銅箔裁剪成寬度20-1300cm的銅箔，然后用無水乙醇對裁剪后的銅箔清洗2-3次，再用去離水清洗1-3次，最后用氮氣吹干；

步驟二：將上述吹干后的銅箔送入連續高溫鋯爐，抽真空使壓力達到5-10Pa后，關閉真空泵，保壓1-20min；

步驟三：以80-100L/min的速度向連續高溫鋯爐通入氮氣，直到壓力達到95Kpa時停止通入氮氣，然后打開真空泵，抽真空使壓力達到5-15Pa，關閉真空泵，然后重復此步驟一次；

步驟四：向連續高溫鋯爐通入氮氣和氫氣的混合氣，直至壓力達到5-15pa時，將銅箔送入鋯爐工區，加熱至鋯爐工作區溫度為950-1250℃，保溫20-50min；其中，氮氣和氫氣的體積比為（200-2000）：1，通入混合氣的流速為50-80L/min，流量500-800sccn；

步驟五：待步驟四保溫結束后，停止通入氮氣和氫氣的混合氣，打開真空泵抽真空，使鋯爐工區壓力達到5-10Pa后，通入甲烷和氫氣的混合氣，直至鋯爐工區壓力達到5-15pa時，關閉真空泵，然后沉積5-30min；其中，通入的混合氣中甲烷和氫氣的體積比為1:1，通入混合氣的流速為50-80L/min，流量100-300sccn；

步驟六：沉積結束后，開啟真空泵，抽去爐內所有氣體，然后通入氮氣，溫度降至室溫后，在銅箔表面形成石墨烯膜；然后用電化學鼓泡法將石墨烯膜剝離銅箔，即得石墨烯膜；其中，降溫速度為30-50℃/min，通入氮氣的流速為80-100L/min，時間為5-30min；

步驟七：用氣流粉碎步驟六所得的石墨烯膜，粉碎至50目-300目，得石墨烯膜粉，然后將石墨烯膜粉添加到樹脂中，混勻，得石墨烯膜樹脂；其中，石墨烯膜粉與樹脂的質量比為1：（500-990）；

步驟八：用步驟七所得的石墨烯膜樹脂和骨架材料用捏合機混合，得混合物，然后對混合物進行干燥，干燥至混合物含水率為7%時，將干燥后的混合物送入高壓壓機中，在溫度為165-195℃，壓力為50-100Pa/cm的條件下壓制，即得石墨烯高分子板材；其中，石墨烯膜樹脂和骨架材料的質量比為1：（2.5－3.5），干燥溫度為30-55℃。