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专利号: 2020113814893
申请人: 仲恺农业工程学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-06
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种高介电常数石墨烯复合薄膜,包括弹性基体和分散在所述弹性基体中的石墨烯介电填料,其特征在于,所述弹性基体为聚苯乙烯-聚丙烯酸丁酯-聚苯乙烯三嵌段共聚物热塑性弹性体,所述石墨烯介电填料为表面负载多孔聚多巴胺的氧化石墨烯纳米片,其中,所述石墨烯介电填料与所述弹性基体的质量比例为(0.1-1.2):100。

2.根据权利要求1所述的一种高介电常数石墨烯复合薄膜,其特征在于,所述石墨烯介电填料的制备方法包括以下步骤:

S1、称取1g的非离子型表面活性剂溶于去离子水中,配制为浓度1g/L的溶液,得到溶液A;称取0.32g的氧化石墨烯纳米片,超声分散在120ml的1mol/L的盐酸溶液中,得到溶液B;

将溶液B加入到溶液A中,再加入10ml的30%的过氧化氢溶液和2.5g的三羟甲基氨基甲烷,将混合溶液升温至35-40℃,搅拌混合10-30min,得到溶液C;

S2、称取0.38g的盐酸多巴胺,加入到所述溶液C中,并充分溶解,继续搅拌30-60min,得到溶液D;称取3g的过硫酸铵配制为0.1mol/L的水溶液,并逐滴滴加到所述溶液D中,滴加速度5-6ml/min,滴加完毕后继续搅拌10-20min,转入聚四氟乙烯反应釜,在180-200℃下水热

6-12h,冷却后滤出沉淀,分别以无水乙醇和去离子水洗涤,真空干燥。

3.根据权利要求2所述的一种高介电常数石墨烯复合薄膜,其特征在于,所述非离子型表面活性剂为PEO-PPO-PEO三嵌段共聚物。

4.根据权利要求2所述的一种高介电常数石墨烯复合薄膜,其特征在于,所述氧化石墨烯纳米片的厚度为1~100nm,直径为100~200nm。

5.根据权利要求2所述的一种高介电常数石墨烯复合薄膜,其特征在于,所述氧化石墨烯纳米片由Hummers法制备,包括以下步骤:S1、将石墨粉、硝酸钠、浓硫酸和高锰酸钾混合反应,再与水混合得到第一混合物;

S2、将所述第一混合物与双氧水混合反应,过滤得到第一产物;

S3、将所述第一产物与盐酸溶液混合洗涤,离心得到第二产物;

S4、将所述第二产物重复S3与盐酸溶液混合洗涤的操作,直至所述第二产物的pH值低于等于5,且所述第二产物的溶液中无硫酸根离子。

6.根据权利要求1-5之一所述的一种高介电常数石墨烯复合薄膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

在所述弹性基体的乳液中加入石墨烯介电填料的水分散液,充分搅拌混合后得到复合乳液,将所述复合乳液倒入具有聚四氟乙烯表面的平板上,水平干燥成膜,成膜后真空干燥退火制得。

7.根据权利要求6所述的一种高介电常数石墨烯复合薄膜的制备方法,其特征在于,所述复合乳液在电场下干燥成膜。

8.根据权利要求6所述的一种高介电常数石墨烯复合薄膜的制备方法,其特征在于,所述乳液由可逆加成断裂链转移乳液聚合法制备。

9.根据权利要求6所述的一种高介电常数石墨烯复合薄膜的制备方法,其特征在于,所述乳液的固含量为20-35%。