[發明專利]一種功能化氧化石墨烯、其制備方法及其水分散體

有效

• 申請號: 201710973830.6
• 申請日: 2017-10-18
• 公開（公告）號: CN107586399B
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發明（設計）人: 王玉峰;王夢沂
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: C08K9/04
• 分類號: C08K9/04;C08K3/04;C08L7/02
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標事務所有限公司 45107
• 代理人: 唐智芳

本發明公開了一種功能化氧化石墨烯、其制備方法及其水分散體。所述的功能化氧化石墨烯包括：將氧化石墨烯分散于二胺溶液中，得到氧化石墨烯分散體；所得氧化石墨烯分散體升溫至≥50℃保溫反應，得到料液A；取不飽和脂肪酸用第二極性溶劑配成溶液，所得溶液加入到料液A中，所得體系在≥50℃保溫反應，得到料液B；所得料液B冷卻，固液分離，即得。將上述制得的功能化氧化石墨烯置于不飽和脂肪酸的堿金屬鹽的水溶液中分散，即得到功能化氧化石墨烯水分散體。按本發明所述方法制得的功能化氧化石墨烯表面同時具備親水和親油基團并具有反應性，其水分散體特別適合天然橡膠的膠乳成型，可有效提高膠乳制品的力學性能和阻隔性能。

技術領域

本發明涉及氧化石墨烯，具體涉及一種功能化氧化石墨烯、其制備方法及其水分散體。

背景技術

石墨烯是碳原子經sp²雜化連接成的二維平面結構的晶體。2004年英國曼徹斯特大學的Andre Geim等人通過微機械剝離法首次從原生石墨上剝離出了單片層的石墨烯，由此引發了全球研究石墨烯的熱潮。

由于石墨烯片層與片層之間存在著極強大的范德華力和π-π相互作用使石墨烯緊密的堆疊在一起，這使得通過機械剝離法實現石墨烯的宏量制備變得非常困難。氧化石墨(GO)被認為是制備石墨烯最重要的前驅體。目前將氧化石墨分散剝離獲得氧化石墨烯，再進行化學還原或熱還原是宏量制備石墨烯及其聚合物復合材料最有效的方法；而且氧化石墨烯本身對聚合物也有很好的增強效果。因此石墨烯/氧化石墨烯在橡膠納米復合材料領域受到了廣泛的關注，橡膠-石墨烯/氧化石墨烯的納米復合材料被不斷深入研究。

大量研究表明，少量的石墨烯/氧化石墨烯就能大幅度提高橡膠納米復合材料的力學性能、耐磨耗性能等(Varghese T.,Ajith Kumar H.,Anitha S.,etal.Reinforcement of acrylonitrile butadiene rubber using pristine few la yergraphene and its hybrid fillers[J].Carbon,2013,61:476-486；Wang J.,Jia H.,TangY.,et al.Enhancements of the mechanical properties and th ermal conductivityof carboxylated acrylonitrile butadiene rubber with the ad dition of grapheneoxide[J].Journal of Materials Science,2012,48(4):1571-1577；Potts J.,ShankarO.,Du L.,et al.Processing–Morphology–Propert y Relationships and CompositeTheory Analysis of Reduced Graphene Oxi de/Natural Rubber Nanocomposites[J].Macromolecules,2012,45(15):6045-6055；Ma W.,Wu L.,Yang F.,et al.Non-covalently modified reduced gr aphene oxide/polyurethane nanocomposites withgood mechanical and therm al properties[J].Journal of Materials Science,2013,49(2):562-571；Li Y.,