[發明專利]一種聚苯胺附載石墨烯涂層的制作方法

在審

• 申請號: 201810288047.0
• 申請日: 2018-03-26
• 公開（公告）號: CN108587446A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 汪元元
• 申請（專利權）人: 合肥萃勵新材料科技有限公司
• 主分類號: C09D179/02
• 分類號: C09D179/02;C09D5/24;C08G73/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于材料化學技術領域，涉及一種聚苯胺附載石墨烯涂層的制作方法。本發明采用原位聚合方式將聚苯胺均勻修飾在氧化石墨烯上，再KI還原氧化石墨，同時產物I₂被聚苯胺分子吸收，獲得實現聚苯胺在還原的高導電石墨烯表面的均勻修飾，并起到協同增加電導率的作用。得到的涂層電導率高，附著力強。制備涂層采用水基漿料，符合綠色環保要求。涂層可用于抗靜電、電磁屏蔽以及導電線路等領域。

技術領域

本發明屬于材料化學技術領域，涉及一種聚苯胺附載石墨烯涂層的制作方法。

背景技術

導電涂層是涂覆于絕緣基材上起到導通電流或具有抗靜電能力的涂層。石墨烯的導電性優于銀粉、銅粉等導電材料，并具備優異的機械性能及熱穩定性能，是優異的導電涂層基材，其缺點在于溶液中分散性差，與高分子相容性差，涂層易剝離。聚苯胺是常用的導電高分子，將聚苯胺與石墨烯復合制備導電材料已有很多報道，但聚苯胺與石墨烯較難實現相容，形成涂層后往往容易出現分相、電導率不均以及涂層剝落等問題。聚苯胺與石墨烯緊密結合仍然是技術上的一大挑戰。

發明內容

針對現有技術不足，本發明的目的在于提供一種聚苯胺附載石墨烯涂層的制作方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將苯胺單體和氧化石墨加入酸性水溶液中，超聲分散得到紫褐色溶膠(溶膠A)，再將氧化劑溶解在酸性水溶液中，并緩慢滴加到溶膠A中得到混合溶膠。

(2)將步驟(1)得到的混合溶膠放入保溫設備中恒溫攪拌反應，得到黑色沉淀；

(3)將步驟(2)得到的黑色沉淀洗滌后分散到碘化鉀水溶液中，加入增稠劑，室溫～60℃超聲波環境下攪拌8～12小時得到穩定的藍色導電分散液漿料；

(4)將漿料旋涂或刮涂在材料表面，室溫～70℃下風干可得到聚苯胺附載石墨烯導電涂層。

所述的氧化石墨的加入量為0.2～1.5gL^-1；超聲分散時間為1～2h。苯胺單體在最后溶膠中的濃度為0.1～0.5molL^-1；酸性水溶液pH小于2。

所述氧化劑包括過硫酸銨、過硫酸鉀、過硫酸鈉、三氯化鐵中的一種或其組合，氧化劑和苯胺單體的摩爾比值為1∶1～3∶1。

所述恒溫攪拌反應的反應時間為12～24小時，溫度為室溫～60℃，洗滌是用去離子水和乙醇交替洗滌，每次洗滌后采用離心機沉淀或抽濾設備進行過濾，過濾產物重新在去離子水或乙醇中分散，反復過濾直到濾液pH值為6～7。

所述黑色沉淀加入碘化鉀水溶液中的濃度當量為10～40g/L，碘化鉀濃度10～20g/L，增稠劑為水溶性樹脂，包括水溶性丙烯酸樹脂、水溶性醇酸樹脂、水溶性聚氨酯樹脂中的一種或其組合，加入碘化鉀水溶液中的濃度為15～45g/L。

本發明采用原位聚合方式將聚苯胺均勻修飾在氧化石墨烯上，再KI還原氧化石墨，同時產物I₂被聚苯胺分子吸收，獲得實現聚苯胺在還原的高導電石墨烯表面的均勻修飾，并起到協同增加電導率的作用。得到的涂層電導率高，附著力強。制備涂層采用水基漿料，符合綠色環保要求。涂層可用于抗靜電、電磁屏蔽以及導電線路等領域。

本發明的內容和特點已揭示如上，然而前面敘述的本發明僅僅簡要地或只涉及本發明的特定部分，本發明的特征可能比在此公開的內容涉及的更多。因此，本發明的保護范圍應不限于實施例所揭示的內容，而應該包括在不同部分中所體現的所有內容的組合，以及各種不背離本發明的替換和修飾，并為本發明的權利要求書所涵蓋。

附圖說明

圖1為采用本發明(實施例1)合成聚苯胺附載石墨烯涂層表面的SEM照片。

具體實施方式

實施例1