[发明专利]一种超高电导率石墨烯改性聚甲基丙烯酸甲酯复合材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种超高电导率石墨烯改性聚甲基丙烯酸甲酯复合材料的制备方法。该方法包括如下步骤：（1）首先将膨胀石墨进行轻微氧化得到膨胀的石墨插层化合物（EGIC）；（2）用硅烷偶联剂对EGIC进行修饰得到修饰后的mEGIC；（3）将mEGIC和甲基丙烯酸甲酯、过氧化二苯甲酰加入到1‑甲基‑2‑吡咯烷酮溶剂中，先在常温下搅拌一段时间，然后再升至反应温度进行聚合反应，反应结束后将产物倒入甲醇中进行离心、洗涤和真空干燥，得到石墨烯改性的聚甲基丙烯酸甲酯复合物。本发明中，当mEGIC含量达到10 wt%，复合物的玻璃化温度比纯聚甲基丙烯酸甲酯可提高18℃，弹性储能模量提高约300%，电导率可达到1700 S/m以上。

主权项

1.一种超高电导率石墨烯改性聚甲基丙烯酸甲酯复合材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：（1）将1~3 g膨胀石墨用200~600 mL浓硫酸和氧化剂轻微氧化；（2）将轻微氧化后的膨胀石墨（EGIC）加入到50~150 mL去离子水和100~300 mL乙醇组成的混合溶液中，在60~70℃下搅拌均匀，得到EGIC的混合溶液；将2.5~7.5 mL的硅烷偶联剂在pH=4~5的40~120 mL的水溶液中搅拌水解，然后将彻底水解后的硅烷偶联剂溶液倒入所述EGIC的混合溶液中在60~70℃下继续反应2小时，将产物用甲醇和水洗涤抽滤，得到硅氧烷改性的膨胀石墨（mEGIC）；（3）将步骤（２）得到的mEGIC、甲基丙烯酸甲酯（MMA）和过氧化二苯甲酰（BPO）加入到N‑甲基吡咯烷酮（NMP）溶剂中，并于常温下搅拌一段时间，升温到70~90℃后反应7~12小时，将产物倒入到甲醇中进行离心、洗涤和真空干燥处理，得到改性的PMMA复合物；在所得PMMA复合物中，mEGIC占整个PMMA复合物的质量分数为1% ~10%，甲基丙烯酸甲酯和过氧化二苯甲酰质量比为100~300：1。