[發明專利]制備光刻膠-還原的氧化石墨烯的復合導電材料的方法

有效

• 申請號: 201710730084.8
• 申請日: 2017-08-23
• 公開（公告）號: CN107610804B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 鄒應全;薛兵
• 申請（專利權）人: 北京師范大學
• 主分類號: H01B1/24
• 分類號: H01B1/24
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 李小梅;劉金輝

本發明提供了一種制備光刻膠?還原的氧化石墨烯的復合導電材料的方法，其包括：1)提供包含氧化石墨烯、至少一種光引發劑和光刻膠的混合物；和2)用紫外光照射由步驟1)得到的混合物，得到光刻膠?還原的氧化石墨烯的復合導電材料。本發明還涉及由所述方法得到的光刻膠?還原的氧化石墨烯的復合導電材料及其用途。

技術領域

本發明涉及一種制備光刻膠-還原的氧化石墨烯的復合導電材料的方法。本發明還涉及光刻膠-還原的氧化石墨烯的復合導電材料。

背景技術

Ruoff等人(Plymer 52(2011)5-25)在一篇綜述中報道了一些制備石墨烯復合材料的方法，其中先利用化學還原法制備還原的氧化石墨烯，再將得到的具有少量官能團的還原的氧化石墨烯作為填料摻入聚合物體系中，以提高聚合物的導電、導熱和力學性能等。

Sangermano等人(Progress in Organic Coatings 86(2015)143-146)報道了在SU-8膠中摻入石墨烯提高體系導電和導熱性研究，其中所使用的石墨烯需提前進行合成制備并進行表面功能化以便更均勻分散于聚合物體系中。該方法雖然能夠提高聚合物體系的導電導熱性，但是復合體系需分步合成，增加了復合材料的加工難度和制備難度；并且石墨烯表面功能化必然會對石墨烯本身性質產生影響，從而不易控制性能。

發明內容

鑒于以上問題和現有技術通過先獲得石墨烯，再在高分子聚合物中添加導電石墨烯材料而獲得復合導電薄膜材料存在的石墨烯不易分散、需要多步完成等問題，本發明的發明人在制備復合導電薄膜方面進行了廣泛而又深入的研究，結果發現，通過巧妙地將氧化石墨烯和光引發劑引入光刻膠中，通過在紫外光照射下同時還原氧化石墨烯和固化光刻膠，得到光刻膠-還原的氧化石墨烯的復合導電材料。在所述材料中，還原的氧化石墨烯具有良好分散性，因此所得復合材料具有優異的力學性能、導電性能和熱穩定性。

本發明正是基于以上發現得以完成。

本發明的目的是提供一種工藝簡單地制備光刻膠-還原的氧化石墨烯的復合導電材料的方法。所得復合材料具有優異的力學性能、導電性能和熱穩定性，可應用于電磁屏蔽、防靜電等功能導電涂膜領域。

實現本發明目的技術方案可以概括如下：

1.一種制備光刻膠-還原的氧化石墨烯的復合導電材料的方法，其包括：

1)提供包含氧化石墨烯、至少一種光引發劑和光刻膠的混合物；和

2)用紫外光照射由步驟1)得到的混合物，得到光刻膠-還原的氧化石墨烯的復合導電材料。

2.根據第1項的制備光刻膠-還原的氧化石墨烯的復合導電材料的方法，其中所述氧化石墨烯通過Brodie法、Staudenmaier法或Hummers法制備，優選通過Hummers法制備。

3.根據第1或2項的制備光刻膠-還原的氧化石墨烯的復合導電材料的方法，其中所述氧化石墨烯的平均片徑為0.5-30微米，優選1-15微米。

4.根據第1-3項中任一項的制備光刻膠-還原的氧化石墨烯的復合導電材料的方法，其中基于包含氧化石墨烯、至少一種光引發劑和光刻膠的混合物的總重量，氧化石墨烯以0.01-5重量％，優選0.03-2重量％，最優選0.03-1重量％的量存在。

5.根據第1-4項中任一項的制備光刻膠-還原的氧化石墨烯的復合導電材料的方法，其中在將氧化石墨烯和光刻膠混合之前，首先將氧化石墨烯分散于溶劑中。

6.根據第1-5項中任一項的制備光刻膠-還原的氧化石墨烯的復合導電材料的方法，其中在將氧化石墨烯和光引發劑與光刻膠混合之前，首先將氧化石墨烯和光引發劑分散于溶劑中。