石墨烯剥离剂、石墨烯的制备方法、石墨烯改性橡胶及其制备方法

技术特征：
1.一种石墨烯剥离剂，其特征在于，其由第一物质和第二物质经化学反应制备得到，所述第一物质为同时具有3-10个芳香环和3-10个羧酸基团的有机物；所述第二物质为具有c16-c18碳链长度的长链烷基胺类或长链烷基醇类。2.如权利要求1所述的石墨烯剥离剂，其特征在于，所述第一物质选自芘-1,3,6,8-四甲酸、3,6,8-四(4-羧基苯)芘、1,2,4,5-四(4'-羧基苯基)苯、1,3,6,8-四(3',5'-二羧基苯基)芘、2,4,6-三(4-羧基苯基)-1,3,5-三嗪、4,4',4”,4”'-(吡嗪-2,3,5,6-四烷基)四苯甲酸中的一种；所述第二物质选自十六烷基胺、十六烷基醇、十八烷基胺、十八烷基醇中的一种。3.如权利要求1所述的石墨烯剥离剂，其特征在于，所述第一物质中羧酸基团与第二物质的摩尔比为1：(1.1-1.5)；优选地，所述第一物质中羧酸基团与第二物质的摩尔比为1：1.2。4.一种石墨烯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将石墨粉与剥离剂、溶剂充分混合后，机械剥离得到固含量为1-5％的石墨烯浆料；其中，所述剥离剂采用如权利要求1-3任一项所述的石墨烯剥离剂。5.如权利要求4所述的石墨烯的制备方法，其特征在于，所述溶剂选自离子液体、有机溶剂中的一种；优选地，所述有机溶剂选自烷烃类、酰胺类、酯类、苯系物或其衍生物、小分子类溶剂中的至少一种；优选地，所述离子液体选用咪唑类、吡啶类、季铵盐和季磷盐中的至少一种。6.如权利要求4所述的石墨烯的制备方法，其特征在于，所述石墨粉与剥离剂的质量比为1:(0.2-2)。7.如权利要求4所述的石墨烯的制备方法，其特征在于，所述机械剥离的具体步骤为：在超声波环境下对所述石墨粉进行球磨剥离；优选地，所述超声波的功率为2kw-10kw，球磨转速为2000-3000rpm，剥离时间为2-5h。8.一种石墨烯改性橡胶，其特征在于，以重量份计，所述石墨烯改性橡胶中包括橡胶100份、石墨烯5-15份、炭黑15-35份、活性剂5-8份、防老剂2-5份、硫磺粉1-3份、促进剂1-2份，其中，所述石墨烯采用如权利要求4-7任一项所述的石墨烯的制备方法制备得到。9.如权利要求8所述的石墨烯改性橡胶，其特征在于，所述橡胶选自天然橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶中的至少一种。10.一种如权利要求8或9所述的石墨烯改性橡胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将橡胶乳胶颗粒加入极性有机溶剂中，机械搅拌混合均匀后，加入石墨烯浆料，机械搅拌2-5h后，得到均匀的混合溶液；将所述混合溶液流延、干燥，得到橡胶母胶；将所述橡胶母胶与橡胶乳胶、炭黑、活性剂、防老剂、硫磺粉、促进剂混合，炼混均匀，经硫化得到石墨烯改性橡胶；优选地，所述极性有机溶剂选自四氢呋喃、n-二甲基甲酰胺、甲基乙基酮、甲基异丁酮、氯仿、乙酸乙酯中的至少一种。

技术总结
本发明公开了一种石墨烯剥离剂、石墨烯的制备方法、石墨烯改性橡胶及其制备方法，该剥离剂由第一物质和第二物质经化学反应制备得到，所述第一物质为同时具有3-10个芳香环和3-10个羧酸基团的有机物；所述第二物质为具有C16-C18碳链长度的长链烷基胺类或长链烷基醇类。通过该石墨烯剥离剂剥离得到的石墨烯产率高、缺陷少且结构规整，并且获得的石墨烯能够与橡胶稳定的结合，提高其与橡胶大分子长链结构的界面结合作用，提高橡胶的性能，具有广泛的应用前景和优异的经济效益。的应用前景和优异的经济效益。的应用前景和优异的经济效益。


技术研发人员：张建安 朱媛媛 吴明元 吴庆云 杨建军 刘久逸
受保护的技术使用者：安徽大学
技术研发日：2022.09.05
技术公布日：2022/11/22