[發明專利]芘基化超支化聚乙烯及其在石墨烯制備中的應用

有效

• 申請號: 201410535580.4
• 申請日: 2014-10-11
• 公開（公告）號: CN104292376A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 徐立新;葉譽賢;鐘明強
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: C08F210/02
• 分類號: C08F210/02;C08F220/18;C08F4/70;C08J3/09;C08L23/08;C08K13/04;C08K7/00;C08K7/24;C08K3/04
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 黃美娟;俞慧

1.一種芘基化超支化聚乙烯，其采用如下方法制備：在乙烯保護下往反應容器中加入權利要求1所述的含芘單體和無水級溶劑，并控制溫度在15～35℃，然后加入溶于無水級溶劑中的Pd-diimine催化劑，在溫度15～35℃、乙烯壓力0.1～6atm的條件下攪拌反應12～48小時，聚合結束后將所得產物倒入酸化甲醇中使聚合終止，所得聚合反應混合物經分離純化得到芘基化超支化聚乙烯；所述含芘單體的結構式如下所示：

2.如權利要求1所述的芘基化超支化聚乙烯，其特征在于：所述的無水級溶劑選自下列之一：無水級二氯甲烷、三氯甲烷或氯苯。

3.如權利要求1所述的芘基化超支化聚乙烯，其特征在于：所述Pd-diimine催化劑可采用下列之一：乙腈基Pd-diimine催化劑1、含甲酯基的六元環狀Pd-diimine催化劑2，兩者的結構如下所示：

其中，

4.如權利要求1所述的芘基化超支化聚乙烯，其特征在于：所述Pd-diimine催化劑的質量用量以無水級溶劑的總體積計為0.5～10.0g/L，所述含芘單體的投料摩爾用量以無水級溶劑總體積計為0.1～1.0mol/L。

5.如權利要求1所述芘基化超支化聚乙烯在石墨烯制備中的應用，具體應用方法包括如下步驟：

(1)將石墨粉、芘基化超支化聚乙烯和有機溶劑A進行混合，經密封后對所得混合物進行超聲，獲得石墨烯初始分散液B，進一步經低速離心及靜置處理獲得含有過量芘基化超支化聚乙烯的石墨烯分散液C；其中，石墨粉的投料濃度為0.1～1500mg/mL，芘基化超支化聚乙烯與石墨粉的質量比為0.005～10:1，所述的有機溶劑A選自下列化學純或分析純的試劑之一：THF、氯仿、氯苯、二氯甲烷、甲苯、正庚烷；

(2)對步驟(1)所得石墨烯分散液C進行高速離心或真空抽濾去除所含的過量芘基化超支化聚乙烯，再次超聲使之分散到有機溶劑A后，獲得石墨烯有機分散液。

6.如權利要求5所述的應用，其特征在于所述的石墨粉采用如下來源之一：天然磷片狀石墨或膨脹石墨，所述石墨粉的顆粒尺寸控制于50～1500目范圍之間。

7.如權利要求5所述的應用，其特征在于：步驟(1)所述的有機溶劑A采用如下分析純或化學純溶劑之一：三氯甲烷、四氫呋喃、氯苯、正庚烷、二氯甲烷。

8.如權利要求5所述的應用，其特征在于：步驟(1)中，石墨烯初始分散液B中石墨粉濃度為0.5～500mg/mL，芘基化超支化聚乙烯與石墨粉投料質量比為0.1～10:1。

9.如權利要求5所述的應用，其特征在于：所述步驟(1)中，所述的超聲在超聲功率為20～300W、恒溫15～35℃的條件下進行，持續超聲時間為12～150h；所述的低速離心在室溫、2000～5000rpm的條件下進行，離心時間為25～60min；所述的靜置處理時間為8～24h。

10.如權利要求5所述的應用，其特征在于：所述步驟(2)中，所述的高速離心在15～35℃、30000～50000rpm的條件下進行，離心時間為25～60min；或者用微孔過濾膜對所述的石墨烯分散液C進行真空抽濾以去除過量的芘基化超支化聚乙烯，所述的微孔過濾膜平均孔徑為0.01～0.05μm，材質為聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯或氧化鋁中的一種。