[發明專利]一種氧化石墨烯對玻璃微纖維膜斷裂強度的增強技術

在審

• 申請號: 201910234464.1
• 申請日: 2019-03-26
• 公開（公告）號: CN111747724A
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 耿宏章;耿文銘;朱慶霞
• 申請（專利權）人: 碳星科技（天津）有限公司
• 主分類號: C04B30/02
• 分類號: C04B30/02;C04B14/02;C04B14/42;C04B111/76
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種氧化石墨烯對玻璃微纖維膜斷裂強度的增強技術，其特征在于包括如下步驟：

（1）氧化石墨烯的制備，利用改進Hummers法制備氧化石墨烯：

首先稱取一定量的石墨粉和硝酸鈉放入燒杯中，并將燒杯置于冰水浴中；然后向燒杯中緩慢加入一定量的濃硫酸，并開啟攪拌，保持反應溶液溫度不高于10℃；攪拌30分鐘后，向燒杯中緩慢加入一定量的高錳酸鉀，并繼續攪拌1 h；然后升溫至40 ℃，并持續攪拌 5h，然后向燒杯中緩慢加入一定量的溫度低于10℃的蒸餾水，升溫至 95 ℃，繼續攪拌 1 h；最后，將燒杯降至室溫后，加入一定量雙氧水攪拌，然后離心去除上清液；最后用足量的稀鹽酸和蒸餾水反復洗滌至中性，得到氧化石墨；將洗至中性的氧化石墨進行超聲剝離，然后離心去除未氧化的石墨和未剝離的氧化石墨，得到原始氧化石墨烯水分散液，通過PTFE濾膜過濾，用去離子水及乙醇洗滌數次后，樣品經真空烘干得到氧化石墨烯；然后配制一定濃度的氧化石墨烯水分散液備用；

（2）氧化石墨烯/玻璃微纖維膜的制備：

按比例稱取一定量的短切化纖和微纖維玻璃棉，將其分散于一定質量分數的PH=3的酸性氧化石墨烯水分散液中，攪拌一段時間后，再用水浴超聲分散一定的時間得到均勻的鑄膜液；

量取一定量的鑄膜液經真空抽濾得到濾膜，然后將濾膜放到烘箱中進行干燥處理；得到氧化石墨烯/玻璃微纖維膜；

（3）膜斷裂強度測試：

將制備好的氧化石墨烯/玻璃微纖維膜制備成測試樣條，通過電子單纖維強力儀測試斷裂強度；通過測試方法中的斷裂強力法，在一定隔距和速度下測量拉伸得到伸長-強力曲線，從而得到膜斷裂強度，來表征膜斷裂性能的好壞。

2.根據權利要求1所述的步驟（1），其特征在于所配制的氧化石墨烯水分散液的濃度為0.01-2.0%。

3.根據權利要求1所述的步驟（2），其特征在于短切化纖和微纖維玻璃棉的重量比為1:8-16。

4.根據4.根據權利要求1所述的步驟（2），其特征在于酸溶液可選用硫酸，濃度為0.0005mol/L。

5.根據權利要求1所述的步驟（2），其特征在于氧化石墨烯的質量分數為微纖維玻璃棉和短切化纖總質量的0.1%-20%。

6.根據權利要求1所述的步驟（2），其特征在于攪拌時間為10-30 min。

7.根據權利要求1所述的步驟（2），其特征在于水浴超聲功率為60-100 W，超聲時間為10-30 min。

8.根據權利要求1所述的步驟（2），其特征在于烘箱溫度為40-60 ℃，時間為5-10 h。

9.根據權利要求1所述的步驟（3），其特征在于使用的斷裂強力法是通過在一定隔距和速度下測量拉伸得到伸長-強力曲線，隔距范圍為10-20 mm，速度：4-20 mm/min。