化学键铆合石墨烯叠层复合超材料及其制备方法和装置制造方法
【专利摘要】本发明提出了化学键铆合石墨烯叠层复合超材料及其制备方法和装置，所述的超材料主要由高分子材料和石墨烯组成，石墨烯均匀分布在高分子材料基体中，石墨烯层两侧的高分子层本身交联并且有部分交联键或穿透石墨烯微层与另一侧高分子层发生化学交联，化学键铆合石墨烯层形成复合超材料，本发明利用叠层器的作用，使得石墨烯或氧化石墨烯和流动态高分子树脂及助剂进行纳米尺度的交替层叠，石墨烯沿着流动方向高度取向并在层间插入了混有交联剂和交联促进剂的高分子微层，之后通过加热加压或高能射线辐照，使得石墨烯层两侧的高分子发生交联反应，本发明制备方法及装置为一种工艺简单、能耗小、原料来源广泛、成本低的有机无机复合超材料的制备方法。
【专利说明】
化学键铆合石墨烯叠层复合超材料及其制备方法和装置
【技术领域】
[0001]本发明属于有机无机复合材料及其生产【技术领域】。主要涉及采用叠层器制备高分子化学键铆合石墨烯有机无机复合超材料及其制备方法和装置。
【背景技术】
[0002]石墨烯作为一种新型的二维无机纳米材料，因其独有的纳米结构，具有极高的机械强度、出色的传导性能、丰富的来源以及可加工性、成本低廉等一系列优点，是目前已知最薄却也是最坚硬的纳米材料，它几乎是完全透明的，只吸收2.3%的光，导热系数高达5300ff/m.K，高于碳纳米管和金刚石，常温下其电子迁移率又比纳米碳管或硅晶体高，而电阻率比铜或银更低，为目前世上电阻率最小的材料。研究表明，在聚合物中加入少量石墨烯能有效地增强聚合物的机械性能。聚合物的杨氏模量通常随着石墨烯含量的增加而成倍增力口，所制得的复合材料在国防事业、军工以及汽车行业都有极大的应用价值，例如制备高性能橡胶轮胎、轻型车辆外壳等等。
[0003]近年来，随着氧化石墨烯制备石墨烯工艺的娴熟，以廉价石墨制得的氧化石墨烯得以宏量制备。但是石墨烯是典型的二维晶体，存在着各向异性，在垂直于片层方向的强度远小于石墨烯片层方向的强度，且两个方向上的导电性和导热性也存在很大的差异。并且，目前已有方法所制得的石墨烯复合材料存在石墨烯在聚合物高分子基体中排列无序、结构不规则等一系列问题，性能提高程度较低，远没有达到所期望的指标。
[0004]中国专利(专利
【发明者】杨卫民, 宁涛, 鉴冉冉, 郁文霞, 刘泽琳, 杨华光, 阎华 , 焦志伟, 丁玉梅 申请人:北京化工大学