[發明專利]一種石墨烯水性漿料及其制備方法

在審

• 申請號: 202010416751.7
• 申請日: 2020-05-18
• 公開（公告）號: CN111718623A
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 閆石;劉逸新;李震
• 申請（專利權）人: 上海帕吉索納米技術有限公司
• 主分類號: C09D129/04
• 分類號: C09D129/04;C09D5/08;C09D7/62;C09D7/61;C09D5/14;C09D5/24;C01B32/19;C01B32/225;C01B32/194
• 代理公司: 山東濟南齊魯科技專利事務所有限公司 37108
• 代理人: 曲洋

本發明提供了一種石墨烯水性漿料的制備方法，包括梯級膨化、活性浸潤液的制備、活化石墨烯的制備和漿料制備；所述梯級膨化，向膨脹石墨加入濃度為68%的硝酸溶液，在0.2?0.5MPa的負壓下進行梯級膨化；得到的二次膨脹石墨，厚度0.5?1mm，體積密度為1.5?1.9mg/m³，比表面積為3560?3725m²/g，收率97.8?99.2%。所述膨潤土，為水性高透明無機凝膠膨潤土，蒙脫石≥90%，密度35g/cm³，表觀粘度25mPa.s，CEC為85.00?92.40 mmol/100g；本發明制備的石墨烯水性漿料1年沉降率＜0.05%，電導率為7.2×10⁴?10×10⁴μS/cm，抗菌率＞95%。

技術領域

本發明屬于涂料技術領域，涉及一種水性漿料的制備方法，具體涉及一種石墨烯水性漿料及其制備方法。

背景技術

眾所周知，石墨烯具有機械強度高、比表面積大、高化學反應活性、高導熱系數、高填充性的特點，石墨烯得到的材料具有高固含量、黏度較低、水溶性良好、成膜性較好的特點，適合制作水性漿料。

公開號為CN106519300A的中國專利提供了一種水性改性石墨烯制備復合EPS的方法：將改性石墨烯粉末加到預分散液中制備中間體，改性石墨烯漿料的高速剪切研磨，進行石墨烯EPS聚合，發泡打板。以改性石墨烯為基礎材料，水為主體溶劑分散液，主要用于EPS聚合中，改性石墨烯EPS模塑聚苯板強度比國家標準提高200-230%，導熱系數比032級國家標準降低10-13%，具有更優異的綜合力學性能展現。此改性石墨烯漿料溶解于水中，容易堆疊、易沉積，需要處理后再使用，不便于直接使用。

申請號為CN201811113899.2的中國專利提供了一種動力電池用石墨烯水性復合漿料的綠色制備方法，采用蠕蟲石墨為原材料，去離子水為溶劑，通過加入適量一定濃度的表面活性劑溶液，控制剪切頻率、均質壓力調控漿料的均勻分散性，得到純度較高石墨烯水性復合漿料。可實現對目前廣泛使用的鋰電油性體系漿料的替代，可以有效降低有機溶劑NMP在生產、運輸、電池制備與NMP回收等多個環節對人體、廠房、環境的潛在危害，降低成本，但其成膜性不夠均勻，容易有雜點、漏點。

針對上述情況，本發明的發明人在多年實踐中，對現有的石墨烯水性漿料的制備方法進行了長期研究總結，付出了眾多創造性勞動，研發出一種石墨烯水性漿料的制備方法。

發明內容

本發明針對以上不足，本發明所要解決的技術問題是提供一種石墨烯水性漿料的制備方法。本發明可以實現以下發明目的：

（1）本發明的石墨烯水性漿料，均一穩定，不易堆疊團聚、不易沉降，具有良好的疏水性和阻隔性，對物件的防腐效果好；

（2）本發明的石墨烯水性漿料，具有優異的抗菌效果；

（3）本發明的石墨烯水性漿料，導電性優異；

（4）本發明的石墨烯水性漿料，成膜均勻、無雜點無漏點；采成膜速率高，光澤性好。

為實現上述發明目的，采用以下技術方案：

本發明的一種石墨烯水性漿料的制備方法，所述方法包括梯級膨化、活性浸潤液的制備、活化石墨烯的制備和漿料制備。

以下是對本發明技術方案進一步優化：

所述梯級膨化，向膨脹石墨加入濃度為68%的硝酸溶液，在0.2-0.5MPa的負壓下進行梯級膨化。

所述梯級膨化，分為三個階段，第一階段：時間為1.5-2h，溫度為150-180℃；第二階段：時間為4-5h，溫度為180-200℃；降溫，溫度至80℃時進行第三階段，第三階段：時間為1-1.5h，溫度為60-80℃。