[0048]实施例2本实施例提供的一种磺化石墨烯-导电高分子分散液包含磺化石墨烯，聚噻吩和水，其中固含量为5wt %。
[0049]—种制备所述磺化石墨烯-导电高分子分散液的方法可以包括:
[0050]将所述磺化石墨烯均匀分散于水中，并向磺化石墨烯水溶液中加入氯化铁或硫酸铁，在15°C下搅拌3h，形成磺化石墨烯与氧化剂混合的水性分散液，其中磺化石墨烯的浓度为1wt %，氧化剂的浓度为40wt% ；
[0051]在3°C下对磺化石墨烯与氧化剂混合的水性分散液进行Ih的超声分散，在保持超声的前提下，向有惰性气氛保护的所述磺化石墨烯与氧化剂混合的水性分散液加入噻吩，使导电高分子单体与氧化剂的摩尔比为1: 2，经5h加完噻吩后，超声继续保持的时间为12h，获得磺化石墨烯-聚噻吩分散液的粗液；
[0052]用电渗析工艺除去所述磺化石墨烯-聚噻吩分散液的粗液中的杂质离子，即获得所述磺化石墨烯-聚噻吩分散液。
[0053]实施例3本实施例提供的一种磺化石墨烯-导电高分子分散液包含磺化石墨烯，聚苯胺和水，其中固含量为10wt%。
[0054]—种制备所述磺化石墨烯-导电高分子分散液的方法可以包括:
[0055]将所述磺化石墨烯均匀分散于水中，并向磺化石墨烯水溶液中加入过硫酸铵或双氧水，在25°C下搅拌5h，形成磺化石墨烯与氧化剂混合的水性分散液，其中磺化石墨烯的浓度为25wt%，氧化剂的浓度为20wt% ；
[0056]在5°C下对磺化石墨烯与氧化剂混合的水性分散液进行2h的超声分散，在保持超声的前提下，向有惰性气氛保护的所述磺化石墨烯与氧化剂混合的水性分散液加入苯胺，使苯胺与氧化剂的摩尔比为1: 5，经8h加完苯胺后，超声继续保持的时间为48h，获得磺化石墨烯-聚苯胺分散液的粗液；
[0057]用离子交换树脂除去所述磺化石墨烯-聚苯胺分散液的粗液中的杂质离子，即获得所述磺化石墨烯-聚苯胺分散液。
[0058]实施例4与实施例1基本相同，但以吡咯苯甲烯代替了实施例1中的吡咯，获得了磺化石墨烯-聚吡咯分散液。
[0059]实施例5与实施例2基本相同，但以3，4-乙烯二氧噻吩代替了实施例2中的噻吩，获得了磺化石墨烯-聚(3，4-乙烯二氧噻吩)分散液。
[0060]实施例6与实施例3基本相同，但以甲基苯胺实施例1中的苯胺，获得了磺化石墨烯-聚甲基苯胺分散液。
[0061]对照例I?3该对照例I?3与实施例1?3基本相同，但以Hummers法制备的氧化石墨烯替代了实施例1?3中的磺化石墨烯。
[0062]对照例4?6该对照例4?6与实施例1?3基本相同，但以参照NanoIett, 2008, 8:1679-1682制备的石墨稀材料替代了实施例1?3中的磺化石墨稀。
[0063]分别对实施例1?6及对照例I?6中所获的石墨烯分散液进行测试，可以发现:
[0064]1、实施例1?6的分散液中固形物含量普遍在lwt%以上，最高可达10wt% (其中磺化石墨烯含量占50%以上)，而对照例I?3的分散液中石墨烯含量约为lmg/ml?10mg/ml，对照例4-6中石墨稀含量最高为5mg/ml。
[0065]2、实施例1?6的分散液在温度为I?10°C的条件下储存两年以内而无明显性状变化。对照例1-3的分散液在两周内即出现显著沉降现象，对照例4?6的分散液在三周内出现明显沉降现象。
[0066]3、以常规成膜工艺，例如旋涂等工艺取实施例1?6及对照例1-6的石墨烯分散液涂布于ITO导电玻璃或聚酯膜等基底上，并在80?100°C真空干燥成膜。分别对这些膜进行测试，可以发现，实施例1-6分散液所形成膜在膜厚约5 μ m左右时的拉伸强度普遍大于lOMPa，与基底的附着力普遍在ΙΟΝ/cm以上，可见光透光率在膜厚约5 μ m左右时普遍在85%以上。而在同样的膜厚条件下，对照例1-6分散液所形成膜的拉伸强度最高为0.0lMPa与基底的附着力最大为0.lN/cm，可见光透光率最高为55%。
[0067]此外，本案发明人还参照前述实施例1-6的方案，以前文述及的多种噻吩衍生物、苯胺衍生物和吡咯衍生物作为原料进行相应试验，并对试验产物及其所形成膜或涂层的性能进行了测试，结果与本说明书中的前述结论相符。
[0068]最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种磺化石墨稀-导电高分子分散液，其特征在于包含: 磺化石墨稀，其径向尺寸为0.05 μπι?100 μ??，厚度为0.5nm?20nm，其中磺酸基的含量以碳元素与硫元素的摩尔比表示为12:1?3:1， 导电高分子，其至少选自聚吡略，聚噻吩和聚苯胺中的任意一种或任意一种的衍生物， 以及，溶剂，至少用以均匀分散和/或溶解所述分散液中的其余组分而形成均匀分散液。2.根据权利要求1所述的磺化石墨烯-导电高分子分散液，其特征在于: 所述分散液中的固含量为Iwt %?1wt % ； 优选的，所述磺化石墨烯内的磺酸根与导电高分子单体的摩尔比为2:1?5:1 ; 优选的，所述溶剂至少选用水。3.根据权利要求1或2所述的磺化石墨烯-导电高分子分散液，其特征在于所述分散液在温度为I?10°c的条件下储存两年以内而无明显性状变化。4.一种磺化石墨烯-导电高分子分散液的制备方法，其特征在于包括: 将磺化石墨烯均匀分散于水中后加入氧化剂，在O?25°C下持续搅拌2?5h，形成含氧化剂的磺化石墨烯分散液； 将所述含氧化剂的磺化石墨烯分散液在O?5°C下超声分散0.5?2h，并在保持超声分散的条件下于保护性气氛中向所述含氧化剂的磺化石墨烯分散液内缓慢加入导电高分子单体，之后继续超声分散6?48h，获得磺化石墨烯-导电高分子分散液粗液； 除去所述磺化石墨烯-导电高分子分散液粗液中的杂质离子，并形成固含量为lwt%?1(^1:%的均勾分散液，即为所述磺化石墨稀-导电高分子分散液。5.根据权利要求4所述磺化石墨烯-导电高分子分散液的制备方法，其特征在于: 所述含氧化剂的磺化石墨稀分散液含有Iwt %?50wt%磺化石墨稀； 优选的，所述磺化石墨稀的径向尺寸为0.05 μπι?100 μπι，厚度为0.5nm?20nm，其中磺酸基的含量以碳元素与硫元素的摩尔比表示为12:1?3:1 ; 优选的，所述磺化石墨烯内的磺酸根与导电高分子单体的摩尔比为2:1?5:1。6.根据权利要求4所述磺化石墨烯-导电高分子分散液的制备方法，其特征在于: 所述含氧化剂的磺化石墨稀分散液含有1wt %?50wt%氧化剂； 优选的，所述氧化剂至少选自过硫酸铵，过硫酸钾，过硫酸钠，氯化铁，硫酸铁和双氧中的任意一种或两种以上的组合。7.根据权利要求4所述磺化石墨烯-导电高分子分散液的制备方法，其特征在于: 所述导电高分子单体至少选自吡咯，噻吩和苯胺中的任意一种或任意一种的衍生物； 优选的，所述导电高分子单体与氧化剂的摩尔比为1:1?1:5 ; 优选的，所述保护性气氛至少选用惰性气氛。8.根据权利要求4所述磺化石墨烯-导电高分子分散液的制备方法，其特征在于包括:至少选用电渗析和离子交换树脂中的任一种除去所述磺化石墨烯-导电高分子分散液粗液中的杂质离子。9.一种薄膜或涂层，由权利要求1-3中任一项所述的磺化石墨烯-导电高分子分散液或由权利要求4-8中任一项所述方法制备的磺化石墨烯-导电高分子分散液经成膜工艺形成。10.根据权利要求9所述的薄膜或涂层，其特征在于: 所述薄膜或涂层在膜厚多5 μ m时，拉伸强度的最小值大于1MPa ； 优选的，所述涂层在基底上的附着力在lON/cm以上，所述基底至少选自ITO导电玻璃或聚酯膜； 优选的，所述薄膜或涂层在膜厚< 5 μπι时的可见光透光率最低为85%。
【专利摘要】本发明公开了一种磺化石墨烯-导电高分子分散液，其包含磺化石墨烯和导电高分子,所述磺化石墨烯的径向尺寸为0.05μm～100μm，厚度为0.5nm～20nm，所述磺化石墨烯内磺酸基的含量以碳元素与硫元素的摩尔比表示为12:1～3:1，所述导电高分子可选自聚吡咯，聚噻吩，聚苯胺及该三者的衍生物。本发明还公开了一种制备所述磺化石墨烯-导电高分子分散液的方法。本发明的磺化石墨烯-导电高分子分散液具备稳定性高，成膜后机械性能优异和透光性好等优点，且其制备工艺简单，易于操作，可控性好，适于规模化生产。
【IPC分类】C08K3/04, C08L79/04, C08J5/18, C08L79/02, C08L65/00
【公开号】CN105086377
【申请号】CN201510607302
【发明人】蒋永华, 郝建东, 栗建民, 张维, 魏艳丽
【申请人】苏州高通新材料科技有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年9月22日