[发明专利]一种高强柔性石墨烯复合导热膜及其制备方法

权利要求书

1.一种超柔性高导热石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：

（1）将1质量份平均尺寸大于100μm的氧化石墨烯和0.01-1质量份的有机高分子配制成浓度为6~30mg/mL氧化石墨烯水溶液，在溶液中加入质量分数0.1-5%的助剂，所述助剂为在2500^oC下可降解的无机盐或在2500^oC下可降解的有机小分子；超声分散后，倒在模具板上烘干成氧化石墨烯膜，然后用还原剂进行还原；

（2）将还原后的石墨烯薄膜在惰性气体氛围下先以0.1-1^oC/min的速率升温到500-800^oC，保温0.5-2h；

（3）在惰性气体氛围下以1-3^oC/min的速率升温到1000-1300^oC，保温0.5-3h；

（4）在惰性气体氛围下以5-8^oC/min的速率升温到2500-3000^oC，保温0.5-4h，自然降温后即可得到多孔石墨烯薄膜；

（5）将石墨烯薄膜在高压下压制即可得超柔性高导热石墨烯膜。

2.如权利要求1所述的一种超柔性高导热石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于，所述的在2500^oC下可降解的无机盐选自碳酸氢铵；在2500^oC下可降解的有机小分子选自甘油、尿素、硫脲、偶氮二甲酰胺、聚乙二醇200、聚乙二醇400；有机高分子由超支化聚缩水甘油醚、超支化共聚(酯-胺)、超支化聚砜胺、超支化聚硅氧基硅烷、纤维素、羟甲基纤维素钠、蚕丝蛋白、海藻酸钠、壳聚糖、明胶、琼脂、尿素-三聚氰胺、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、苯乙烯类树脂、聚氧化亚甲基、聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯硫醚、聚苯醚、改性聚苯醚、聚砜、聚酮、聚芳酯、聚醚腈中的一种或多种按照任意比混合组成。

3.如权利要求1所述的一种超柔性高导热石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于，所述的还原剂包含胺类、抗坏血酸、碘化氢。

4.如权利要求1所述的一种超柔性高导热石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于，所述的压制过程压力为50-200MPa，时间为6-300 h。

5.如权利要求1所述的一种超柔性高导热石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤1中平均尺寸大于100μm的氧化石墨烯通过以下方法得到：

（a）将Modified-Hummer法获得的氧化石墨片的反应液稀释后，于140目的网筛进行过滤，得到过滤产物；

（b）将步骤（a）获得的过滤产物与冰水按照体积比1：10混合均匀后，静置2h，逐滴加入质量分数为30%的双氧水，直到混合液的颜色不再改变；

（c）向步骤（b）处理后的混合液中逐滴加入浓度为12mol/L的浓盐酸，直到絮状的氧化石墨消失，再用140目的网筛过滤出氧化石墨晶片；

（d）将步骤（c）获得的氧化石墨晶片置于摇床中，20~80转/min，震荡洗涤，使得氧化石墨晶片剥离，得到无碎片超大片的氧化石墨烯，平均尺寸大于87μm，分布系数在0.2-0.5之间。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤（a）中的Modified-Hummer法具体为：在-10^oC下，将高锰酸钾充分溶解于质量分数为98%的浓硫酸中，加入石墨，60转/分钟搅拌2h后停止搅拌，在-10-20^oC的低温下反应6-48h，得到宽分布的氧化石墨片反应液；所述的石墨、高锰酸钾与浓硫酸质量体积比为：1g：2-4g：30-40ml，石墨的粒度大于150μm。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述网筛为钛合金耐酸网筛。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤（a）中，氧化石墨片的反应液通过浓硫酸稀释剂进行稀释，稀释剂的体积为反应液体积的1-10倍。