[發(fā)明專利]一種高導(dǎo)熱石墨烯基水凝膠的制備方法及用途

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110946020.8
• 申請日: 2021-08-18
• 公開（公告）號: CN113831897A
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張龍;馬敬英;杜文橋;吳靜東
• 申請（專利權(quán)）人: 長春工業(yè)大學(xué);吉林省格瑞節(jié)能科技有限公司
• 主分類號: C09K5/06
• 分類號: C09K5/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種高導(dǎo)熱石墨烯基水凝膠的制備方法及用途，其特征在于，原料石墨烯占總質(zhì)量的0.01%~1.0%；表面活性劑占總質(zhì)量的1.0%~15.0%；凝膠基質(zhì)占總質(zhì)量的2.0%~25.0%；去離子水占總質(zhì)量的60.0%~97.0%。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高導(dǎo)熱石墨烯基水凝膠的制備方法及用途，其特征在于，分兩步制備，步驟和條件如下：

（1）石墨烯分散液的制備：采用高壓剪切技術(shù)制備不同濃度與組成的石墨烯分散液（專利申請2021107609449）；

（2）石墨烯基水凝膠制備：凝膠基質(zhì)質(zhì)量（g）與水體積（mL）的比為1:3~1:9，90℃充分攪拌溶解，將上述石墨烯分散液與凝膠溶液體積比3:1~10:1，通過攪拌和超聲技術(shù)將石墨烯分散液和凝膠溶液混合熱交聯(lián)，經(jīng)反復(fù)冷凍-解凍后制備石墨烯水凝膠。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高導(dǎo)熱石墨烯基水凝膠的制備方法及用途，其特征在于：所選用的石墨烯徑向尺寸為1 μm~150 μm，石墨烯層數(shù)在1~10層，石墨烯占原料總質(zhì)量的0.01%~1.0%。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高導(dǎo)熱石墨烯基水凝膠的制備方法及用途，其特征在于：所選用的表面活性劑為：十二烷基苯磺酸鈉（SDBS）、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、十二烷基磺酸鈉（SDS）、十二烷基三甲基氯化銨（DTAC）中的一種或幾種，其質(zhì)量占溶液總質(zhì)量的1.0%~15.0%。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高導(dǎo)熱石墨烯基水凝膠的制備方法，所選用凝膠基質(zhì)為聚乙烯醇（PVA）、聚丙烯酰胺(PAM)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚甲基丙烯酸甲酯（PAAM）中的一種或幾種，其質(zhì)量占溶液總質(zhì)量的2.0%~25.0%。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高導(dǎo)熱石墨烯基水凝膠的制備方法及用途，其特征在于：去離子水占溶液總質(zhì)量的60.0%~93.0%。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高導(dǎo)熱石墨烯基水凝膠的制備方法及用途，其特征在于：所述攪拌溫度為90℃，攪拌時間為10 min~120 min。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高導(dǎo)熱石墨烯基水凝膠的制備方法及用途，其特征在于：所述超聲功率為20 W~150 W，超聲時間為10 min~180 min。

9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高導(dǎo)熱石墨烯基水凝膠的制備方法及用途，其特征在于：本發(fā)明的石墨烯水凝膠可作為傳統(tǒng)醫(yī)用冷敷貼的優(yōu)質(zhì)替代品；本產(chǎn)品具有的高導(dǎo)熱性、高柔韌性、安裝簡易等特點，完美符合熱界面材料所要求的理想特性，可替代傳統(tǒng)的硅脂、硅膠等熱界面材料；石墨烯基水凝膠的高導(dǎo)熱性，完全滿足電子設(shè)備散熱的使用需求，可用于制備手機散熱貼、筆記本電腦等電子設(shè)備的散熱貼等。