[發(fā)明專利]包含化學連接的氟化石墨衍生的納米顆粒的復合材料

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• 申請日: 2019-11-20
• 公開（公告）號: CN111334094A
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發(fā)明（設計）人: E·S·M·貝;G·伊芙泰姆;魏俊樺;R·潘迪;J·L·B·李維斯特
• 申請（專利權(quán)）人: 帕洛阿爾托研究中心公司
• 主分類號: C09C1/46
• 分類號: C09C1/46;C09C3/08;C09C3/10;C09C3/04
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 郭佩;林毅斌

1.一種物質(zhì)組合物，所述物質(zhì)組合物包含官能化石墨烯衍生物，所述官能化石墨烯衍生物具有通過化學接頭鍵合到石墨烯表面的至少一個官能團。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物質(zhì)組合物，其中所述至少一個官能團選自：胺；烯烴；炔烴；醛；酮；環(huán)氧化物；醇；硫醇；鹵代烷；硝基；酰胺；酯；羧酸；鹵化酰基；異氰酸酯；碳二亞胺；聚環(huán)氧乙烷；腈；季銨；咪唑鎓；和磺酸根。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物質(zhì)組合物，所述物質(zhì)組合物還包含在所述物質(zhì)組合物的0.01重量％至10重量％范圍內(nèi)的氟的量。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物質(zhì)組合物，其中通過化學接頭鍵合到所述石墨烯表面的所述至少一個官能團在與未固化的熱固性樹脂、部分固化的熱固性樹脂或在固化期間與熱固性樹脂反應的固化劑中的一者混合和隨后固化期間具有反應和形成化學鍵的能力。

5.一種復合材料，所述復合材料包含：

作為基質(zhì)的熱固性樹脂；和

根據(jù)權(quán)利要求1所述的作為填料的所述物質(zhì)組合物。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的復合材料，其中所述基質(zhì)處于未固化、部分固化或完全固化的狀態(tài)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的復合材料，其中通過化學接頭鍵合到所述石墨烯表面的所述至少一個官能團可與所述熱固性樹脂上的所述官能團中的至少一個發(fā)生化學反應。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的復合材料，其中處于未固化、部分固化或完全固化的狀態(tài)的所述基質(zhì)包含適當固化劑的混合物，所述固化劑可與所述基質(zhì)上的至少一個官能團或通過所述填料中的化學接頭鍵合的至少一個官能團中的至少一者進行化學反應。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的復合材料，其中所述固化劑包含胺、酰肼、硫醇、多硫化物、咪唑、醇、異氰酸酯或酸酐官能團、或二氰胺離子、或雙氰胺離子中的至少一種。

10.一種方法，所述方法包括使氟化石墨與至少一種反應物反應，其中至少一種反應物為二官能反應物或多官能反應物中的一種，以產(chǎn)生氟化石墨衍生物。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述氟化石墨衍生物為選自以下的一種：羧酸鹽反應的氟化石墨烯；酚鹽反應的氟化石墨烯；醇鹽反應的氟化石墨烯；胺反應的氟化石墨烯；苯硫酚鹽反應的氟化石墨烯；氨基硫醇反應的氟化石墨烯；以及硫醇反應的氟化石墨烯。

12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述二官能反應物或多官能反應物中的至少一者具有選自以下的其官能團中的至少一種官能團：胺；烯烴；炔烴；醛；酮；環(huán)氧化物；醇；硫醇；鹵代烷；硝基；酰胺；酯；羧酸；鹵化酰基；異氰酸酯；碳二亞胺；聚環(huán)氧乙烷；腈；季銨；咪唑鎓；和磺酸根。

13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，還包括：

將氟化石墨與具有至少一個親核官能團的雙官能反應物或多官能反應物中的一種混合以形成反應混合物；

過濾所述反應混合物以產(chǎn)生殘余物；

用溶劑洗滌所述殘余物；以及

干燥所述殘余物以產(chǎn)生所述氟化石墨衍生物。

14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述二官能反應物或多官能反應物中的至少一者包含鏈脂族多胺、脂環(huán)族多胺、脂族芳族胺、或芳族胺，并且所述氟化石墨衍生物包括胺反應的氟化石墨烯(ARFG)。

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，還包括：

使所述ARFG與環(huán)氧樹脂反應；以及

混合所述ARFG和環(huán)氧樹脂以產(chǎn)生環(huán)氧反應的氟化石墨烯(ERFG)。