CN109082055A - 一种减摩石墨烯及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种减摩石墨烯，它是由下述重量份的原料组成的：石墨烯110‑140、硼化二钼2‑5、乙氧基化烷基硫酸铵0.5‑1、饱和十八碳酰胺1‑2、甲基丙烯酸甲酯24‑30、丙烯酸6‑10、过硫酸铵0.4‑1、硅烷偶联剂kh550 2‑3、乙酸异丁酸蔗糖酯1‑2，本发明通过氨与酸的反应，进一步改善了石墨烯在聚酯间的相容性，从而提高了成品的力学稳定性，本发明通过聚酯改性，硼化二钼掺杂，有效的提高了成品石墨烯的润滑性能。

Description

一种减摩石墨烯及其制备方法
技术领域
本发明属于石墨烯领域，具体涉及一种减摩石墨烯及其制备方法。
背景技术
石墨烯在2004年被发现是由单层碳原子堆叠而成的二维蜂窝状晶体。石墨烯独特的晶体结构和零带隙能级结构，使其具有优异的力热光电性能，有望在电池、显示器、场效应管、传感器等器件中得到广泛的应用。石墨烯的表面性质，如浸润性、润滑性、黏着性等极大地影响其在器件领域的应用；
而到目前为止，们的研究主要集中在石墨烯的光电性质，对其表面性质的研究却较少，因此，本发明的目的是研究一种具有减摩功能的石墨烯材料，以扩大其使用范围。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种减摩石墨烯及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种减摩石墨烯，它是由下述重量份的原料组成的：
石墨烯110-140、硼化二钼2-5、乙氧基化烷基硫酸铵0.5-1、饱和十八碳酰胺1-2、甲基丙烯酸甲酯24-30、丙烯酸6-10、过硫酸铵0.4-1、硅烷偶联剂kh550 2-3、乙酸异丁酸蔗糖酯1-2。
一种减摩石墨烯的制备方法，包括以下步骤：
(1)取乙氧基化烷基硫酸铵，加入到其重量50-60倍的去离子水中，搅拌均匀，加入硼化二钼，超声4-10分钟，得水分散液；
(2)取过硫酸铵，加入到其重量10-15倍的去离子水中，搅拌均匀，得引发剂溶液；
(3)取饱和十八碳酰胺，加入到其重量20-30倍的去离子水中，搅拌均匀，加入乙酸异丁酸蔗糖酯，超声4-7分钟，得酰胺水溶液；
(4)取石墨烯，与硅烷偶联剂kh550混合，加入到混合料重量10-17倍的无水乙醇中，搅拌均匀，升高温度为55-60℃，保温搅拌1-2小时，蒸馏除去乙醇，加入到上述酰胺水溶液中，搅拌30-40分钟，得氨基改性石墨烯溶液；
(5)取甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸混合，加入到上述水分散液中，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为65-70℃，加入上述引发剂溶液，保温搅拌3-4小时，出料，得聚酯溶液；
(6)取上述氨基改性石墨烯溶液、聚酯溶液混合，升高温度为70-75℃，保温搅拌1-2小时，抽滤，将滤饼水洗，真空50-60℃下干燥完全，出料冷却，即得所述减摩石墨烯。
本发明的优点：
本发明首先采用氨基硅烷改性石墨烯，分散到酰胺水溶液中，然后以硼化二钼的水分散液为反应溶液，以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸为单体，在引发剂作用下聚合，实现硼化二钼在聚酯间的有效分散，最后再与氨基改性石墨烯溶液共混，通过氨与酸的反应，进一步改善了石墨烯在聚酯间的相容性，从而提高了成品的力学稳定性，本发明通过聚酯改性，硼化二钼掺杂，有效的提高了成品石墨烯的润滑性能。
具体实施方式
实施例1
一种减摩石墨烯，它是由下述重量份的原料组成的：
石墨烯110、硼化二钼2、乙氧基化烷基硫酸铵0.5、饱和十八碳酰胺1、甲基丙烯酸甲酯24、丙烯酸6、过硫酸铵0.4、硅烷偶联剂kh550 2、乙酸异丁酸蔗糖酯1。
一种减摩石墨烯的制备方法，包括以下步骤：
(1)取乙氧基化烷基硫酸铵，加入到其重量50倍的去离子水中，搅拌均匀，加入硼化二钼，超声4分钟，得水分散液；
(2)取过硫酸铵，加入到其重量10倍的去离子水中，搅拌均匀，得引发剂溶液；
(3)取饱和十八碳酰胺，加入到其重量20倍的去离子水中，搅拌均匀，加入乙酸异丁酸蔗糖酯，超声4分钟，得酰胺水溶液；
(4)取石墨烯，与硅烷偶联剂kh550混合，加入到混合料重量10倍的无水乙醇中，搅拌均匀，升高温度为55℃，保温搅拌1小时，蒸馏除去乙醇，加入到上述酰胺水溶液中，搅拌30分钟，得氨基改性石墨烯溶液；
(5)取甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸混合，加入到上述水分散液中，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为65℃，加入上述引发剂溶液，保温搅拌3小时，出料，得聚酯溶液；
(6)取上述氨基改性石墨烯溶液、聚酯溶液混合，升高温度为70℃，保温搅拌1小时，抽滤，将滤饼水洗，真空50℃下干燥完全，出料冷却，即得所述减摩石墨烯。
实施例2
一种减摩石墨烯，它是由下述重量份的原料组成的：
石墨烯140、硼化二钼5、乙氧基化烷基硫酸铵1、饱和十八碳酰胺2、甲基丙烯酸甲酯30、丙烯酸10、过硫酸铵1、硅烷偶联剂kh550 3、乙酸异丁酸蔗糖酯2。
一种减摩石墨烯的制备方法，包括以下步骤：
(1)取乙氧基化烷基硫酸铵，加入到其重量60倍的去离子水中，搅拌均匀，加入硼化二钼，超声10分钟，得水分散液；
(2)取过硫酸铵，加入到其重量15倍的去离子水中，搅拌均匀，得引发剂溶液；
(3)取饱和十八碳酰胺，加入到其重量30倍的去离子水中，搅拌均匀，加入乙酸异丁酸蔗糖酯，超声7分钟，得酰胺水溶液；
(4)取石墨烯，与硅烷偶联剂kh550混合，加入到混合料重量17倍的无水乙醇中，搅拌均匀，升高温度为60℃，保温搅拌2小时，蒸馏除去乙醇，加入到上述酰胺水溶液中，搅拌40分钟，得氨基改性石墨烯溶液；
(5)取甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸混合，加入到上述水分散液中，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为70℃，加入上述引发剂溶液，保温搅拌4小时，出料，得聚酯溶液；
(6)取上述氨基改性石墨烯溶液、聚酯溶液混合，升高温度为75℃，保温搅拌2小时，抽滤，将滤饼水洗，真空60℃下干燥完全，出料冷却，即得所述减摩石墨烯。
性能测试：
缺口冲击强度(kJ/m2)为12-14、阿克隆磨耗cm3/1.61km为0.006-0.007。

Claims (2)

1.一种减摩石墨烯，其特征在于，它是由下述重量份的原料组成的：
石墨烯110-140、硼化二钼2-5、乙氧基化烷基硫酸铵0.5-1、饱和十八碳酰胺1-2、甲基丙烯酸甲酯24-30、丙烯酸6-10、过硫酸铵0.4-1、硅烷偶联剂kh550 2-3、乙酸异丁酸蔗糖酯1-2。
2.一种如权利要求1所述减摩石墨烯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)取乙氧基化烷基硫酸铵，加入到其重量50-60倍的去离子水中，搅拌均匀，加入硼化二钼，超声4-10分钟，得水分散液；
(2)取过硫酸铵，加入到其重量10-15倍的去离子水中，搅拌均匀，得引发剂溶液；
(3)取饱和十八碳酰胺，加入到其重量20-30倍的去离子水中，搅拌均匀，加入乙酸异丁酸蔗糖酯，超声4-7分钟，得酰胺水溶液；
(4)取石墨烯，与硅烷偶联剂kh550混合，加入到混合料重量10-17倍的无水乙醇中，搅拌均匀，升高温度为55-60℃，保温搅拌1-2小时，蒸馏除去乙醇，加入到上述酰胺水溶液中，搅拌30-40分钟，得氨基改性石墨烯溶液；
(5)取甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸混合，加入到上述水分散液中，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为65-70℃，加入上述引发剂溶液，保温搅拌3-4小时，出料，得聚酯溶液；
(6)取上述氨基改性石墨烯溶液、聚酯溶液混合，升高温度为70-75℃，保温搅拌1-2小时，抽滤，将滤饼水洗，真空50-60℃下干燥完全，出料冷却，即得所述减摩石墨烯。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104130735A (zh) * 2014-07-22 2014-11-05 深圳市华星光电技术有限公司 石墨烯球导电胶的制备方法及该石墨烯球导电胶
CN105622832A (zh) * 2016-02-19 2016-06-01 成都新柯力化工科技有限公司 一种涂料用石墨烯微球的制备方法

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