[發明專利]石墨烯復合材料

有效

• 申請號: 201410395850.6
• 申請日: 2014-08-13
• 公開（公告）號: CN105295327A
• 公開（公告）日: 2016-02-03
• 發明（設計）人: 吳以舜;謝承佑;陳靜茹;謝淑玲
• 申請（專利權）人: 安炬科技股份有限公司
• 主分類號: C08L69/00
• 分類號: C08L69/00;C08L23/08;C08L77/02;C08L75/04;C08K13/06;C08K9/06;C08K3/04
• 代理公司: 北京華夏博通專利事務所(普通合伙) 11264
• 代理人: 劉俊

1.一種石墨烯復合材料，包括：

多個表面改質的奈米石墨烯片，占整體重量比為0.01-20wt％；

一母體樹脂，占整體重量比為40-99wt％；以及

一填充劑，占整體重量比為1-40wt％，

其特征在于，所述表面改質的石墨烯奈米片是均勻分散于該母體樹脂中，并透過該填充劑而相互接觸連接，且該填充劑的粒徑與所述表面改質的石墨烯奈米片的厚度的比值是介于2-1000之間。

2.根據權利要求1所述的石墨烯復合材料，其特征在于，每個所述表面改質的奈米石墨烯片具有至少一表面改質層，藉披覆至少一表面改質劑而形成，且該表面改質劑選自一偶合劑，該偶合劑的化學結構為M_x(R)_y(R’)_z，M是一金屬元素，R是一親水性官能基，R’是一親油性官能基，0≤x≤6，1≤y≤20，且1≤z≤20，且該表面改質的奈米石墨烯片的氧含量為3-20wt％，該親水性官能基及該親油性官能基用以使所述表面改質的奈米石墨烯片與該填充劑及該母體樹脂之間產生化學鍵結。

3.根據權利要求2所述的石墨烯復合材料，其特征在于，該表面改質劑的分子式是以Rx-Ry’表示，而R選自至少一苯環、吡啶(pyridine)或三嗪(triazine)，R’選自氨基、烷氧基、羰基、羧基、酰氧基、酰氨基、伸烷氧基、二甲基氨基(dimethylamino)或伸烷氧羧基，且1≤x≤4，0≤y≤10。

4.根據權利要求1所述的石墨烯復合材料，其特征在于，該母體樹脂包含熱塑性樹脂、熱固性樹脂及彈性體的至少其中之一。

5.根據權利要求1所述的石墨烯復合材料，其特征在于，該母體樹脂包含聚烯烴、聚酯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚酰胺樹脂、聚甲基丙烯酸甲脂、聚縮醛、氟碳樹脂、聚氧化苯、丙烯腈-苯乙烯共聚物以及丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的至少其中之一，或其組合。

6.根據權利要求1所述的石墨烯復合材料，其特征在于，該母體樹脂包含環氧樹脂、三聚氰胺樹脂、聚脂樹脂、尿素樹脂及酚醛樹脂的至少其中之一，或其組合。

7.根據權利要求1所述的石墨烯復合材料，其特征在于，該母體樹脂包含苯乙烯是彈性體、聚烯烴是彈性體、聚胺基甲酸酯是彈性體、聚酯是彈性體、聚蘊胺是彈性體的至少其中之一，或其組合。

8.根據權利要求1所述的石墨烯復合材料，其特征在于，該填充劑是選自金屬粒子、陶瓷粒子或碳黑的任一者或其組合，且該金屬粒子選自金、銀、銅、鎳、鈦及鋁的至少其中之一，該陶瓷粒子選自氮化鋁、氮化硼、氮化硅、碳化硅、氧化鋁、氧化硅、氫氧化鋁及氫氧化鎂的任一者或其組合。

9.根據權利要求1所述的石墨烯復合材料，進一步包含一潤滑分散劑，其特征在于，該潤滑分散劑包含聚乙烯蠟、硬脂酸酰胺、聚酰胺蠟、白礦油、聚丙烯蠟、聚乙烯蠟、醋酸乙烯酯蠟、石蠟、聚己二酸乙二醇酯、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、聚乙烯丙烯酸甲酯、聚丙烯酸、聚乙烯亞胺、聚丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、聚乙烯吡咯烷酮以及3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基丙烯酸酯的至少其中之一，或其組合。

10.根據權利要求1所述的石墨烯復合材料，其特征在于，該表面改質的奈米石墨烯片包含N個相互堆棧的石墨烯層，N為30至300，且該表面改質的奈米石墨烯片的堆積密度(tapdensity)為0.1g/cm³至0.01g/cm³之間，該表面改質的奈米石墨烯片的厚度是在10nm至100nm的區間，該表面改質的奈米石墨烯片的平面橫向尺寸是在1um至100um的區間，而該表面改質的奈米石墨烯片的平面橫向尺寸與厚度的比值是在10至10000的區間。

11.根據權利要求1所述的石墨烯復合材料，其特征在于，進一步具有小于10⁵ohm*cm的體積電阻，以及大于3W/mK的熱傳導值。