[發(fā)明專利]一種石墨烯分散劑

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910247092.6
• 申請(qǐng)日: 2019-03-29
• 公開（公告）號(hào): CN109821471A
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊倫;張方志;嚴(yán)存安;趙飛;吉讓力;陳其華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南通市晗泰化工有限公司
• 主分類號(hào): B01F17/00
• 分類號(hào): B01F17/00;C01B32/194
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 陳建和

本發(fā)明公開了一種石墨烯分散劑，包括三乙胺與氟碳表面活性劑，三乙胺與氟碳表面活性劑的質(zhì)量比為10?15:1。本發(fā)明的石墨烯分散劑的分散效果好且不影響石墨烯的使用質(zhì)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種石墨烯分散劑及石墨烯分散制備方法。

背景技術(shù)

石墨烯是一種特殊功能材料，具有單層片狀結(jié)構(gòu)的二維材料，具有大的比表面積，高的導(dǎo)熱率，低的電阻率。但石墨烯大的比表面積和較強(qiáng)的范德華力使其在分散基體中極易發(fā)生不可逆的團(tuán)聚現(xiàn)象。使用石墨烯的根本原因在于其優(yōu)異的性能，這些優(yōu)異性能在極大程度上只能體現(xiàn)在單片/初級(jí)粒子上，而團(tuán)聚后的石墨烯就是普通石墨了。

CN 109205603 A提出了提高石墨烯在水等溶劑中的分散性的方法，一種石墨烯的分散方法，包括以下步驟： (1)將木質(zhì)素溶于第一溶劑中，得到木質(zhì)素溶液； (2)將石墨烯加入所述木質(zhì)素溶液中，分散、過濾、干燥后，得到木質(zhì)素/石墨烯復(fù)合粉末； (3)將所述木質(zhì)素/石墨烯復(fù)合粉末加入一第二溶劑中，分散，得到石墨烯分散液。其中，所述木質(zhì)素為堿性木質(zhì)素、脫堿木質(zhì)素、木質(zhì)素磺酸鹽、降解木質(zhì)素以及酚醛化木質(zhì)素中的一種或多種。其中，所述第一溶劑為水、甲醛、丙酮、吡啶、乙醇、四氫呋喃、N，N-二甲基甲酰胺中的一種或幾種。其中，所述第二溶劑為水、堿性溶液中的一種或兩種。

高濃度、高穩(wěn)定性的石墨烯分散劑在現(xiàn)有技術(shù)中還有：添加含芳香結(jié)構(gòu)的小分子或大分子，或者表面活性劑等。所述分散劑包括十二烷基苯磺酸鈉、1-芘甲酸、1-芘磺酸、奈酸鹽、脂類表面活性劑，或者聚乙烯吡咯烷酮(PVP)等。但這些分散劑存在分散效果差、石墨烯濃度過低、分散液穩(wěn)定性差可能影響到石墨烯溶液的性能及后續(xù)應(yīng)用。穩(wěn)定性高的石墨烯的分散方法一直不能解決得很好。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是，提供一種低成本、易制備、高濃度、穩(wěn)定性高的石墨烯的分散劑配方和分散方法。尤其是分散劑的分子量小，得到不會(huì)影響后續(xù)石墨烯的性能。

本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種石墨烯的分散劑，包括三乙胺與氟碳表面活性劑，三乙胺與氟碳表面活性劑的質(zhì)量比為10-15:1,氟碳表面活性劑FCN-18、19、21均可。

優(yōu)選的：氟碳表面活性劑為FCN-18、19、21。

優(yōu)選的：三乙胺與氟碳表面活性劑的質(zhì)量比為12:1。

有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明得到的石墨烯分散液可以室溫下存放三天以上。后續(xù)使用的性能不受影響，本發(fā)明所提供的方法簡單，成本較低。可以得到高濃度、高穩(wěn)定性的石墨烯分散液。三乙胺與氟碳表面活性劑的分子量很低且易去除，故本發(fā)明的材料搭配合理，分散效果十分理想（穩(wěn)定而且石墨烯均勻散開）。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供一種石墨烯的分散方法，包括以下：

選擇石墨烯的分散劑，包括三乙胺與氟碳表面活性劑，三乙胺與氟碳表面活性劑的質(zhì)量比為10-15:1,氟碳表面活性劑FCN-18、19、21均可，可以混和后溶于水也可以稱量后先后加入水中。配制三乙胺溶液的質(zhì)量濃度為5-10%。

將三乙胺與氟碳表面活性劑溶于水中；將石墨烯加入三乙胺溶液中，機(jī)械攪拌后再加超聲攪拌作用10min以上，得到石墨烯分散液。三乙胺石墨烯的質(zhì)量比可以達(dá)到1：1-2。

實(shí)施例1：三乙胺與氟碳表面活性劑的質(zhì)量比為10:1,氟碳表面活性劑FCN-18，混和后溶于水。配制三乙胺溶液的質(zhì)量濃度為5%。將三乙胺與氟碳表面活性劑溶于水中；將稱量的石墨烯加入三乙胺溶液中，機(jī)械攪拌后再加超聲攪拌作用20min，得到石墨烯分散液。三乙胺石墨烯的質(zhì)量比1：2。