[发明专利]一种阻燃石墨烯薄膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种阻燃石墨烯薄膜及其制备方法，所述的薄膜是由下述重量份的原料组成的：阻燃填料10‐16、石墨烯100‐120、辛基异噻唑啉酮1‑2、聚磷酸铵3‑5、环氧丙醇6‑8、磷酸4‑7。本发明引入的聚磷酸铵、磷酸酯、凹凸棒土等起到了协同阻燃的效果，同时提高了成品薄膜的力学稳定性。

技术领域

本发明属于薄膜领域，具体涉及一种阻燃石墨烯薄膜及其制备方法。

背景技术

寻找具有高导电性能、柔性透明且价格便宜的物质取代ITO是发展趋势，自二维材料石墨烯问世以来，其优异的电学特性以及良好的透光率引起了人们的广泛关注。同时，石墨烯在垂直方向的原子级厚度、原子级平整性、表面惰性和零陷阱态等特点，被认为是取代ITO最具潜力的材料，成为当前国际显示领域的研究热点。然而，目前的石墨烯薄膜应用范围较小，功能性较为单一。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种阻燃石墨烯薄膜及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种阻燃石墨烯薄膜，它是由下述重量份的原料组成的：

阻燃填料10-16、石墨烯100-120、辛基异噻唑啉酮1-2、聚磷酸铵3-5、环氧丙醇6-8、磷酸4-7。

所述的阻燃填料是由下述重量份的原料组成的：

凹凸棒土30-40、三聚氰胺2-4、氯仿60-65、磷酸铝1-2、硼酸锌3-5、三辛酸丁基锡0.7-1。

所述的阻燃填料的制备方法，包括以下步骤：

(1)取凹凸棒土，在700-800℃下煅烧1-2小时，冷却至常温，磨成细粉，与磷酸铝混合，加入到混合料重量10-13倍的去离子水中，升高温度为60-65℃，超声10-15分钟，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，得预处理凹凸棒土；

(2)取三聚氰胺，加入到氯仿中，搅拌均匀，加入上述预处理凹凸棒土、硼酸锌，超声20-30分钟，蒸馏除去氯仿，即得所述阻燃填料。

所述阻燃石墨烯薄膜的制备方法，包括以下步骤：

(1)取磷酸，加热熔化，与石墨烯混合，加入到混合料重量13-20倍的去离子水中，搅拌均匀，得活化石墨烯溶液；

(2)取环氧丙醇，加入到上述活化石墨烯溶液中，升高温度为90-95℃，保温搅拌1-2小时，加辛基异噻唑啉酮，搅拌至常温，得改性分散液；

(3)取聚磷酸铵、阻燃填料混合，加入到上述改性分散液中，在70-75℃下保温搅拌2-3小时，抽滤，将滤饼水洗，常温干燥，得阻燃石墨烯；

(4)取上述阻燃石墨烯，加入到其重量17-20倍的二甲基甲酰胺中，在85-90℃下保温搅拌100-140分钟，均匀的涂覆在玻璃板上，送入烘箱中，在70-75℃下干燥10-13小时，出料冷却，揭膜，即得所述阻燃石墨烯薄膜。

本发明的优点：

本发明采用磷酸活化石墨烯，然后与环氧丙醇共混，高温酯化，有效的赋予了石墨烯表面塑性，再采用三聚氰胺处理凹凸棒土，改善了凹凸棒土的表面活性，本发明引入的聚磷酸铵、磷酸酯、凹凸棒土等起到了协同阻燃的效果，同时提高了成品薄膜的力学稳定性。

具体实施方式

实施例1

一种阻燃石墨烯薄膜，它是由下述重量份的原料组成的：

阻燃填料16、石墨烯120、辛基异噻唑啉酮2、聚磷酸铵5、环氧丙醇8、磷酸7。

所述的阻燃填料是由下述重量份的原料组成的：