本发明属于薄膜领域，具体涉及一种石墨烯导电薄膜及其制备方法。
背景技术
聚四氟乙烯具有杰出的优良综合性能，耐高温，耐腐蚀、不粘、自润滑、优良的介电性能、很低的摩擦系数。用作工程塑料，可制成聚四氟乙烯管、棒、带、板、薄膜等，一般应用于性能要求较高的耐腐蚀的管道、容器、泵、阀以及制雷达、高频通讯器材、无线电器材等。在ptfe中加入任何可以承受ptfe烧结温度的填充剂，机械性能可获得大大的改善，同时保持ptfe其它优良性能。填充的品种有玻璃纤维、金属、金属化氧化物、石墨、二硫化钼、碳纤维、聚酰亚胺等，其长期使用温度200-260℃，在-100℃时仍柔软；能耐王水和一切有机溶剂；在塑料中最佳的老化寿命；具有塑料中最小的摩擦系数；具有固体材料中最小的表面张力而不粘附任何物质；优异的电气性能，是理想的c级绝缘材料，报纸厚的一层就能阻挡1500v的高压；比冰还要光滑。因此聚四氟乙烯材料广泛应用在国防军工、原子能、石油、无线电、电力机械、化学工业等重要部门；
而聚四氟乙烯薄膜广泛用于电容器介质，作导线绝缘，电器仪表绝缘，密封衬垫，其几乎是作为绝缘材料使用的，而随着社会的不断发展，如果将其赋予一定的导电性能，相信也可以改变其传统使用方式，以将其应用于更多的领域。
技术实现要素：
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种石墨烯导电薄膜及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种石墨烯导电薄膜，它是由下述重量份的原料组成的：
石墨烯7-10、改性吡咯单体10-14、过氧化二苯甲酰0.2-0.3、磷酸三乙酯1-2、月桂基二甲基氧化胺0.5-1、异氰尿酸三缩水甘油酯1-2、聚四氟乙烯80-90。
所述的改性吡咯单体是由下述重量份的原料组成的：
吡咯30-40、蓖麻油酸2-3、三羟甲基丙烷4-5、8-羟基喹啉0.1-0.2、对甲基苯磺酸0.08-0.1；
所述改性吡咯单体的制备方法，包括以下步骤：
（1）取8-羟基喹啉，加入到其重量5-7倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入三羟甲基丙烷，升高温度为50-55℃，保温搅拌10-20分钟，得醇分散液；
（2）取吡咯，加入到上述醇分散液中，超声1-2小时，整理除去乙醇，得预处理吡咯；
（3）取蓖麻油酸，加入到其重量10-16倍的去离子水中，搅拌均匀，加入上述预处理吡咯，送入到反应釜中，调节反应釜温度为90-95℃，加入对甲基苯磺酸，保温反应5-6小时，出料冷却，得改性吡咯单体。
一种石墨烯导电薄膜的制备方法，包括以下步骤：
（1）取月桂基二甲基氧化胺，加入到其重量20-30倍的去离子水中，搅拌均匀，加入石墨烯，超声10-14分钟，得石墨烯分散液；
（2）取过氧化二苯甲酰，加入到其重量6-9倍的异丙醇中，搅拌均匀，得引发剂溶液；
（3）取上述石墨烯分散液、改性吡咯单体混合，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为70-75℃，加入上述引发剂溶液，保温搅拌3-4小时，出料，得石墨烯改性聚吡咯溶液；
（4）取磷酸三乙酯，加入到上述石墨烯改性聚吡咯溶液中，搅拌均匀，加入聚四氟乙烯，超声1-2小时，过滤，将沉淀水洗，真空50-55℃下干燥40-50分钟，得石墨烯改性聚吡咯；
（5）取上述石墨烯改性聚吡咯，与剩余各原料混合，搅拌均匀，送入到挤出机中，流延成膜，即得所述石墨烯导电薄膜。
本发明的优点：
本发明首先采用三羟甲基丙烷与8-羟基喹啉共混分散到乙醇溶液中，以此溶液处理吡咯，之后与蓖麻油酸共混，在对甲基苯磺酸的催化作用下实现蓖麻油酸与三羟甲基丙烷的反应，从而改善了吡咯的表面活性；本发明将石墨烯采用月桂基二甲基氧化胺水溶液分散，以该分散液为溶剂，将改性吡咯在该溶剂中进行聚合反应，提高了石墨烯与聚吡咯间的结合强度，本发明将该石墨烯改性聚吡咯与聚四氟乙烯基体共混，可以起到很好的分散相容效果，不仅可以赋予成品薄膜一定的导电性能，而且可以提高成品薄膜的力学强度和稳定性。
具体实施方式
实施例1
一种石墨烯导电薄膜，它是由下述重量份的原料组成的：
石墨烯10、改性吡咯单体14、过氧化二苯甲酰0.3、磷酸三乙酯2、月桂基二甲基氧化胺1、异氰尿酸三缩水甘油酯1-2、聚四氟乙烯90。
所述的改性吡咯单体是由下述重量份的原料组成的：
吡咯40、蓖麻油酸3、三羟甲基丙烷5、8-羟基喹啉0.2、对甲基苯磺酸0.1；
所述改性吡咯单体的制备方法，包括以下步骤：
（1）取8-羟基喹啉，加入到其重量7倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入三羟甲基丙烷，升高温度为55℃，保温搅拌20分钟，得醇分散液；
（2）取吡咯，加入到上述醇分散液中，超声2小时，整理除去乙醇，得预处理吡咯；
（3）取蓖麻油酸，加入到其重量16倍的去离子水中，搅拌均匀，加入上述预处理吡咯，送入到反应釜中，调节反应釜温度为95℃，加入对甲基苯磺酸，保温反应6小时，出料冷却，得改性吡咯单体。
一种石墨烯导电薄膜的制备方法，包括以下步骤：
（1）取月桂基二甲基氧化胺，加入到其重量30倍的去离子水中，搅拌均匀，加入石墨烯，超声14分钟，得石墨烯分散液；
（2）取过氧化二苯甲酰，加入到其重量9倍的异丙醇中，搅拌均匀，得引发剂溶液；
（3）取上述石墨烯分散液、改性吡咯单体混合，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为75℃，加入上述引发剂溶液，保温搅拌4小时，出料，得石墨烯改性聚吡咯溶液；
（4）取磷酸三乙酯，加入到上述石墨烯改性聚吡咯溶液中，搅拌均匀，加入聚四氟乙烯，超声2小时，过滤，将沉淀水洗，真空55℃下干燥50分钟，得石墨烯改性聚吡咯；
（5）取上述石墨烯改性聚吡咯，与剩余各原料混合，搅拌均匀，送入到挤出机中，流延成膜，即得所述石墨烯导电薄膜。
实施例2
一种石墨烯导电薄膜，它是由下述重量份的原料组成的：
石墨烯7、改性吡咯单体10、过氧化二苯甲酰0.2、磷酸三乙酯1、月桂基二甲基氧化胺0.5、异氰尿酸三缩水甘油酯1、聚四氟乙烯80。
所述的改性吡咯单体是由下述重量份的原料组成的：
吡咯30、蓖麻油酸2、三羟甲基丙烷4、8-羟基喹啉0.1、对甲基苯磺酸0.08；
所述改性吡咯单体的制备方法，包括以下步骤：
（1）取8-羟基喹啉，加入到其重量5倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入三羟甲基丙烷，升高温度为50℃，保温搅拌10分钟，得醇分散液；
（2）取吡咯，加入到上述醇分散液中，超声1小时，整理除去乙醇，得预处理吡咯；
（3）取蓖麻油酸，加入到其重量10倍的去离子水中，搅拌均匀，加入上述预处理吡咯，送入到反应釜中，调节反应釜温度为90℃，加入对甲基苯磺酸，保温反应5小时，出料冷却，得改性吡咯单体。
一种石墨烯导电薄膜的制备方法，包括以下步骤：
（1）取月桂基二甲基氧化胺，加入到其重量20倍的去离子水中，搅拌均匀，加入石墨烯，超声10分钟，得石墨烯分散液；
（2）取过氧化二苯甲酰，加入到其重量6倍的异丙醇中，搅拌均匀，得引发剂溶液；
（3）取上述石墨烯分散液、改性吡咯单体混合，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为70℃，加入上述引发剂溶液，保温搅拌3小时，出料，得石墨烯改性聚吡咯溶液；
（4）取磷酸三乙酯，加入到上述石墨烯改性聚吡咯溶液中，搅拌均匀，加入聚四氟乙烯，超声1小时，过滤，将沉淀水洗，真空50℃下干燥40分钟，得石墨烯改性聚吡咯；
（5）取上述石墨烯改性聚吡咯，与剩余各原料混合，搅拌均匀，送入到挤出机中，流延成膜，即得所述石墨烯导电薄膜。
性能测试：
拉伸强度，纵/横≧40/20mpa；
断裂伸长率，纵/横≧400%/500%
直角撕裂强度，纵/横≧100kgf/cm/140kgf/cm
表面张力≧49×10-3n/m；
实施例1的石墨烯导电薄膜的电导率为：0.7s/cm；
实施例2的石墨烯导电薄膜的电导率为：1.0s/cm。