[發(fā)明專利]聚合物功能化石墨烯、及其制備方法與應(yīng)用

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201610683660.3
• 申請日: 2016-08-18
• 公開（公告）號: CN107758652A
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉燁;馮建湘;曾紅玲;王聲培;趙紅冉;岳森;俞莎莎;夏駿遠;劉升高
• 申請（專利權(quán)）人: 江西福安路潤滑材料有限公司;中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所
• 主分類號: C01B32/198
• 分類號: C01B32/198;C01B32/184
• 代理公司: 南昌洪達專利事務(wù)所36111
• 代理人: 羅茶根

1.一種聚合物功能化石墨烯，所述石墨烯通過酰亞胺、酰胺、酯基、胺基中的一種或兩種以上的組合并與聚合物相連，其特征在于：所述聚合物是指分子量為200-500000的至少含有一個苯環(huán)的高分子，其與石墨烯通過共價鍵、和/或氫鍵和/或π-π共軛相互作用。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物功能化石墨烯，其特征在于：所述石墨烯包括氧化石墨烯和石墨烯中的任意一種或兩種的組合；

優(yōu)選的，所述石墨烯連接有活性基團，所述活性基團包括環(huán)氧基、胺基、羥基、羧基中的任意一種或兩者以上的組合。

3.權(quán)利要求1-2中任一項所述的聚合物功能化石墨烯的制備方法，其特征在于：將石墨烯與分子量為200-500000的含有胺基、羥基、羧基中的一種或兩種以上的組合的反應(yīng)活性基團的至少含有一個苯環(huán)的高分子反應(yīng)而形成所述聚合物功能化石墨烯。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的聚合物功能化石墨烯的制備方法，其特征在于：所述含有胺基、羥基、羧基中的一種或兩種以上的組合的反應(yīng)活性基團的至少含有一個苯環(huán)的高分子是指分子鏈中至少含有一個苯環(huán)的琥珀酸和/或琥珀酸衍生物以及琥珀酸酐和/或琥珀酸酐衍生物中的一種或兩種以上的組合；

優(yōu)選的，所述琥珀酸酐是通過α-烯烴與馬來酸酐反應(yīng)得到和/或聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚酯、聚氨酯、聚酰胺、聚酰亞胺、聚苯乙烯或它們的共聚物與馬來酸酐通過共聚或自由基接枝得到；

優(yōu)選的，所述琥珀酸是通過琥珀酸酐水解得到；

優(yōu)選的，所述琥珀酸酐衍生物是指琥珀酸酐與芳胺和/或芳醇類化合物和多乙烯多胺反應(yīng)得到的琥珀酰亞胺以及琥珀酸酐與芳胺和/或芳醇類化合物和/或多元醇化合物反應(yīng)得到的琥珀羧酸酯和/或琥珀酰亞胺；

優(yōu)選的，所述琥珀酸衍生物是指琥珀酸與芳胺和/或芳醇類化合物和多乙烯多胺反應(yīng)得到的琥珀酰胺以及琥珀酸與芳胺和/或芳醇類化合物和/或多元醇化合物反應(yīng)得到的琥珀羧酸酯和/或琥珀酰胺；

尤其優(yōu)選的，所述α-烯烴包括乙烯、丙烯、聚異丁烯或C₄～C₄₅ α-烯烴中的任意一種或兩種以上的α-烯烴；

進一步的，所述α-烯烴中α-烯基的摩爾含量為50%～100%；

更進一步優(yōu)選的，所述α-烯烴為聚異丁烯、C₄～C₄₅ α-烯烴中的一種或兩者以上的組合；

進一步優(yōu)選的，所述聚異丁烯包括分子量為1000、1300、2300的高活性聚異丁烯中的任意一種或兩者以上的組合；

優(yōu)選的，所述芳胺類化合物為分子中含有一個或多個苯環(huán)同時含有氨基的化合物；

優(yōu)選的，所述芳醇類化合物為分子中含有一個或多個苯環(huán)同時含有羥基的化合物。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的聚合物功能化石墨烯的制備方法，其特征在于：包括：將石墨烯與分子鏈中至少含有一個苯環(huán)的琥珀酸酐和/或琥珀酸反應(yīng)和/或先將石墨烯胺化，再與分子鏈中至少含有一個苯環(huán)的琥珀酸酐和/或琥珀酸反應(yīng)，從而獲得所述聚合物功能化石墨烯。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的聚合物功能化石墨烯的制備方法，其特征在于：包括：將分子鏈中至少含有一個苯環(huán)的含有胺基和/或羥基反應(yīng)活性基團的琥珀酰亞胺和/或琥珀酰胺和/或琥珀羧酸酯直接與石墨烯反應(yīng)，從而獲得所述聚合物功能化石墨烯。

7.一種多功能添加劑組合物，其特征在于包括權(quán)利要求1-2中任一項所述的聚合物功能化石墨烯或者根據(jù)權(quán)利要求3-6所述的方法制備的聚合物功能化石墨烯。

8.一種潤滑油組合物，其特征在于包含：基礎(chǔ)組分，以及，如權(quán)利要求1-2中任一項所述的聚合物功能化石墨烯或權(quán)利要求8所述的多功能添加劑組合物。

9.一種塑料、橡膠、涂料或膠粘劑組合物，其特征在于：包含所述的聚合物功能化石墨烯，以及塑料、橡膠、涂料或膠粘劑的基礎(chǔ)組分。