[發明專利]一種氧化石墨烯包覆聚合物的制備方法

在審

• 申請號: 201810319986.7
• 申請日: 2018-04-11
• 公開（公告）號: CN108676192A
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發明（設計）人: 陳蘇;朱志杰
• 申請（專利權）人: 南京捷納思新材料有限公司
• 主分類號: C08J7/12
• 分類號: C08J7/12;C08L33/12;C08L25/06
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 徐冬濤;袁正英

本發明公開了一種用氧化石墨烯包覆聚合物微球的制備方法。具體步驟為：將單分散聚合物微球分散到溶液中；然后通過酰胺化反應接枝上樹枝狀大分子，再加入剝離氧化石墨烯水溶液，通過靜電吸附作用使氧化石墨烯包覆在單分散聚合物表面。本發明利用樹枝狀大分子的橋梁作用，將氧化石墨烯與單分散聚合物微球偶聯，操作簡單，條件溫和，易于大批量生產，所制備有機無機雜化材料在溶劑中分散性能良好，具有很好的應用前景。

技術領域

本發明涉及一種氧化石墨烯包覆聚合物的制備方法，更具體地說涉及利用聚酰胺胺樹枝狀大分子內部豐富的氨基基團與氧化石墨烯片層發生靜電吸附作用，使氧化石墨烯包覆在單分散聚合物微球表面。

背景技術

近年來，石墨烯以其獨特的單原子層結構受到廣泛的關注。目前，石墨烯常見生產的方法為機械剝離法、氧化還原法、SiC外延生長法，薄膜生產方法為化學氣相沉積法(CVD)。其中，作為石墨烯的衍生物，氧化石墨烯由于表面含有大量的親水性羧基，羥基，環氧基團使其在表面化學，聚合物化學等領域具有很好的應用。

另一方面，對聚合物進行改性從而賦予其獨特的物理化學性能是聚合物化學的研究熱點。但是，大部分聚合物微球表面官能團含量低，接枝改性困難，使其與氧化石墨等新型二維材料難以通過化學反應進行偶聯。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服單分散聚合物與氧化石墨反應困難，難以使氧化石墨烯包覆于聚合物表面的缺點。從而提供利用聚酰胺胺樹枝狀大分子表面大量氨基基團與氧化石墨烯發生靜電吸附從而得到氧化石墨烯包覆的單分散聚合物，即提供一種氧化石墨烯包覆聚合物的制備方法。此方法條件溫和，步驟簡單，重復性好，所制備的雜化材料具有很好的穩定性。

本發明的技術方案為：一種氧化石墨烯包覆聚合物的制備方法，其具體步驟為：將單分散聚合物微球分散到水溶液中；然后通過酰胺化反應接枝上聚酰胺胺樹枝狀大分子，再加入剝離的氧化石墨烯水溶液，反應后使氧化石墨烯包覆于聚合物表面。

優選上述的單分散聚合物微球為單分散聚苯乙烯粒子或聚甲基丙烯酸甲酯中的一種。

優選上述的單分散聚合物微球的粒徑范圍180nm～300nm，單分散系數為1％～5％。

優選聚合物微球水溶液的質量濃度為0.1～1％。

優選聚酰胺胺樹枝狀大分子與單分散聚合物微球的質量比為0.05～0.2:1。

優選酰胺化反應的時間為10～15h，反應溫度為50-70℃。

優選氧化石墨烯與單分散聚合物微球的質量比為0.004～0.01:1。

優選氧化石墨烯水溶液濃度為0.5～2mg/ml。

上述氧化石墨烯水溶液剝離方法為在功率30～180W條件下超聲剝離1～2h。

優選氧化石墨烯與聚酰胺胺樹枝狀大分子改性單分散聚合物微球反應時間為0.5～2h，反應溫度為25～40℃。

本發明的是首先在單分散聚合物表面引入大量的氨基基團，然后通過氨基基團為橋梁，使其與氧化石墨烯發生靜電吸附，將氧化石墨烯片層牢牢的包覆在聚合物微球表面。

有益效果：

1、本發明所制備的氧化石墨烯包覆聚合物微球，水溶性良好，具有很好的穩定性。

2、本發明的氧化石墨烯包覆聚合物微球的方法，操作簡單，條件溫和。

3、本發明所制備的氧化石墨烯包覆聚合物微球可以應用于光電器件，高性能聚合物等領域。

附圖說明

圖1為本發明實施例1氧化石墨烯包覆聚合物微球的掃描電子顯微鏡圖像。

具體實施方式