[發(fā)明專利]一種石墨烯復合薄膜材料及其制備方法

有效

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• 申請日: 2013-12-19
• 公開（公告）號: CN103692743A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發(fā)明（設計）人: 姜浩;李朝龍;史浩飛;湯林龍;高天鵬;杜春雷
• 申請（專利權）人: 重慶綠色智能技術研究院
• 主分類號: B32B27/06
• 分類號: B32B27/06;B32B9/04;B32B7/12;C09J175/14;C09J4/02;C09J4/06
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 楊立

1.一種石墨烯復合薄膜材料，其特征在于，在兩層高分子透明薄膜之間設有至少一層的石墨烯層，所述高分子透明薄膜與石墨烯層之間、相鄰的石墨烯層之間通過光固化粘合劑或熱固化粘合劑相連。

2.根據(jù)權利要求1所述石墨烯復合薄膜材料，其特征在于，所述高分子透明薄膜為聚丙烯、聚乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯或聚萘二酸乙二醇酯中的一種。

3.根據(jù)權利要求1所述石墨烯復合薄膜材料，其特征在于，所述石墨烯層為以氣相沉積法生長的大面積單層石墨烯。

4.根據(jù)權利要求1至3任一項所述石墨烯復合薄膜材料，其特征在于，所述光固化粘合劑包括以下重量份的物質：光固化樹脂50～80份，活性單體5～35份，光引發(fā)劑0.5～5份。

5.根據(jù)權利要求4所述石墨烯復合薄膜材料，其特征在于，所述光固化樹脂為聚氨酯丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，其軟段為聚丁二烯多元醇、聚異戊二烯多元醇、氫化聚丁二烯多元醇、氫化聚異戊二烯多元醇中的一種或幾種。

6.根據(jù)權利要求4所述石墨烯復合薄膜材料，其特征在于，所述活性單體由兩部分組分，一部分為馬來酸酐與甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥丙酯、丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯中的一種形成的均一透明混合物，另一部分為2（2-乙氧基乙氧基）乙基丙烯酸酯、丙烯酸降冰片酯、苯氧乙基丙烯酸酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸異癸酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸異癸酯中的一種或幾種的混合。

7.根據(jù)權利要求4所述石墨烯復合薄膜材料，其特征在于，所述光引發(fā)劑為2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化磷。

8.根據(jù)權利要求1至3任一項所述石墨烯復合薄膜材料，其特征在于，所述熱固化粘合劑包括以下重量百分數(shù)的物質：多元硫醇1～30%，共軛二烯預聚物50～95%，自由基熱引發(fā)劑1～5%，功能性單體1～5%。

9.根據(jù)權利要求8所述石墨烯復合薄膜材料，其特征在于，所述多元硫醇含有2～6個伯巰基或仲巰基。

10.根據(jù)權利要求8所述石墨烯復合薄膜材料，其特征在于，所述多元硫醇為硫代二甘醇、二巰基乙酸乙二醇酯、三羥甲基丙烷三-3硫醇丙酸酯、季戊四醇四-3硫醇丙酸酯、三羥甲基丙烷三-3硫醇丁酸酯、季戊四醇四-3硫醇丁酸酯中的一種或幾種的混合。

11.根據(jù)權利要求8所述石墨烯復合薄膜材料，其特征在于，所述共軛二烯預聚物為聚丁二烯或聚異戊二烯，或者是聚丁二烯或聚異戊二烯與丙烯腈或苯乙烯的嵌段共聚物；所述共軛二烯預聚物的數(shù)均分子量為1000～8000。

12.根據(jù)權利要求8所述石墨烯復合薄膜材料，其特征在于，所述自由基熱引發(fā)劑為偶氮二異丁氰、異丙苯過氧化氫、過氧化苯甲酰、過氧化二異丙苯、過氧化苯甲酸叔丁酯中的一種或幾種的混合。

13.根據(jù)權利要求8所述石墨烯復合薄膜材料，其特征在于，所述功能性單體為馬來酸酐與甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯中的一種形成的單酯衍生物。

14.一種石墨烯復合薄膜材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）固化粘合劑的制備：光固化粘合劑，將重量份為50～80份的光固化樹脂、5～35份的活性單體、0.5～5份的光引發(fā)劑混合在一起，攪拌均勻后脫除氣泡備用；或者，熱固化粘合劑，將重量百分數(shù)為1～30%的多元硫醇、50～95%的共軛二烯預聚物、1～5%的自由基熱引發(fā)劑、1～5%的功能性單體混合在一起，攪拌均勻后脫除氣泡備用；

（2）石墨烯層的制備：以氣相沉積法生長的大面積單層石墨烯；

（3）石墨烯層之間的粘合：將石墨烯層一側的保護膜揭去，涂布光固化粘合劑或熱固化粘合劑，再將另一片石墨烯層一側保護膜揭去，并將這一側加壓緊貼在涂布的固化粘合劑上，確保無氣泡后，固化粘合劑層；按照上述方法將所有的石墨烯層粘合在一起；若石墨烯層只有一層，則跳過此步驟；

（4）石墨烯層與高分子透明薄膜的粘合：將已經粘合好的石墨烯層或單層石墨烯層的上表面和下表面的保護膜揭去，涂布光固化粘合劑或熱固化粘合劑，將表面經活化處理的高分子透明薄膜加壓緊貼在涂布的固化粘合劑上，確保無氣泡后，固化粘合劑層，最終得到所述石墨烯復合薄膜材料。