[發(fā)明專利]一種12-羥基硬脂酸結構改性氧化石墨烯材料的制備方法

有效

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• 申請日: 2021-04-06
• 公開（公告）號: CN113265160B
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發(fā)明（設計）人: 劉強;游波;任衛(wèi)東
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: C09C1/46
• 分類號: C09C1/46;C09C3/12;C09C3/08;C09D7/62;C09D5/08
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 張磊

1.一種12-羥基硬脂酸結構衍生物改性氧化石墨烯材料的制備方法，采用兩步法，其特征在于具體步驟如下：

（1）通過硅烷水解反應，用氨基硅烷改性氧化石墨烯，即將0.1~1 wt%氧化石墨烯粉末加入到54.9~76wt%第一介質溶劑和0~11wt%蒸餾水中，分散均勻，再在100~10000轉速攪拌下滴加溶于20~33 wt%第一介質溶劑中的1~3 wt%氨基硅烷，滴加完成后，升溫至30-100℃，中速攪拌下反應5-100小時，反應產物分離后，清洗干凈后干燥，得到氨基硅烷改性氧化石墨烯；

（2）對步驟（1）得到的氨基硅烷改性氧化石墨烯進行氨基酰胺化反應，即將0.5~0.8wt%的12-羥基硬脂酸結構衍生物加入到79.7~92 wt%第二介質溶劑中分散，升溫至80-110℃至完全溶解；將步驟（1）得到的0.05~0.08wt%氨基硅烷改性氧化石墨烯加入到7.45~19.1 wt%第二介質溶劑中，加入催化劑0~0.32 wt%，分散均勻后，滴加入溶解12-羥基硬脂酸結構衍生物的混合溶液中反應24-72小時，反應產物分離后清洗并干燥；或制成活化漿料：在溶劑或樹脂中加入適量制得的改性氧化石墨烯，高速分散，溫度40~55度條件下保持30~60分鐘，再在中低速攪拌下冷卻至室溫；所述12-羥基硬脂酸結構衍生物為12-羥基硬脂酸三甘油酯（氫化蓖麻油）或DL-12-羥基硬脂酸（氫化蓖麻油酸）。

2.一種12-羥基硬脂酸結構衍生物改性氧化石墨烯材料的制備方法，采用兩步法，其特征在于具體步驟如下：

（1）通過氨基酰胺化反應，用12-羥基硬脂酸結構衍生物酰胺化氨基硅烷，即將0.45~1.6 wt% 12-羥基硬脂酸結構衍生物加入到46.7~72.2 wt%第三介質溶劑中溶解，再將反應容器置于冰水浴條件，依次加入0.2~0.5 wt%1-羥基-7-偶氮苯并三氮唑、0.3~0.8 wt%1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽、0.2~0.5 wt%三乙胺,攪拌分散；再將0.5~1.6wt%氨基硅烷加入上述冰水浴反應液中，反應4~12小時，得到12-羥基硬脂酸酰胺硅烷；所述12-羥基硬脂酸結構衍生物為12-羥基硬脂酸三甘油酯（氫化蓖麻油）或DL-12-羥基硬脂酸（氫化蓖麻油酸）；

（2）采用步驟（1）得到的12-羥基硬脂酸酰胺硅烷對氧化石墨烯進行表面改性，即將0.05~0.2 wt%氧化石墨烯粉末加入26~48.3 wt%第三介質溶劑中，分散均勻后，再滴加入步驟（1）反應的反應液中，室溫下攪拌反應72~168小時；反應產物離心分離后清洗，清洗干凈后，低溫真空干燥；或制成活化漿料：在溶劑或樹脂中加入適量制得的改性氧化石墨烯，高速分散，保溫后再在中低速攪拌下冷卻至室溫。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于步驟（1）中所述氧化石墨烯為單層或多層氧化石墨烯結構中的任意一種以上。

4.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于步驟（1）中所述氨基硅烷為具有反應活性的雙功能團硅烷-伯氨基和可水解的硅烷基，具體為γ―氨丙基三乙氧基硅烷，γ-氨丙基三甲氧基硅烷，N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷, N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷或N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基三乙氧基硅烷的任意一種以上。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于步驟（1）中所述第一介質溶劑為無水乙醇或含水乙醇的任意一種以上。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于步驟（2）中所述第二介質溶劑為二甲苯、正丁醇、三甲苯、甲苯或甲醇的任意一種以上。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于步驟（2）中所述催化劑為甲醇鈉或乙醇鈉的任意一種以上。

8.根據權利要求2所述的方法，其特征在于步驟（2）中所述氧化石墨烯為單層或多層氧化石墨烯結構中的任意一種以上。

9.根據權利要求2所述的方法，其特征在于步驟（2）中所述第三介質溶劑為N，N-二甲基甲酰胺，純度大于等于99.7%。