本发明涉及一种石墨烯导热膜的制备方法，属于导热膜制备领域。
背景技术：
：石墨烯（graphene）是一种由碳原子构成的单层状片结构的新材料。它是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一个碳原子厚度的二维材料。石墨烯导热膜不仅具有较高热传导系数，在高温下还具有良好的稳定性，可用作高效的散热材料。现有的导热膜多为石墨和聚酰亚胺，或是石墨烯-石墨复合散热膜，相对于单纯的石墨烯导热膜，这些导热膜的制备工艺复杂，导热率较低，且成本高。申请号为cn102573413a的中国专利公开了一种石墨烯散热材料，包括一层以上的单分子厚度的石墨烯或石墨烯复合材料。所制备的石墨烯散热膜，导热率在600w/m·k～1500w/m·k。其中，支撑层材料为绝缘树脂、金属箔、金属单面胶带、单面绝缘胶带或双面绝缘胶带，厚度为0.01～0.05mm；粘合层为压敏胶或热熔胶，厚度为0.005～0.05mm。该方法工艺复杂，条件不易控制。因此本领域需要开发一种制备工艺简单，导热率更高的石墨烯导热膜。现有技术公开的申请号为201110002281.0的中国专利以石墨为原料，在950℃的膨胀炉内进行热膨胀加工，最后经过压延，得到超薄石墨烯纸。石墨烯纸的厚度为40μm，导热系数为300w/m·k。该制备方法虽然工艺简单，但是制备的石墨烯纸导热系数低，导热性能较差。然而利用高分子热解法能得到导热性能较好的石墨烯导热膜，但是工艺繁琐，而且每次只能得到片状的石墨烯膜，产率低，虽然能在一定程度上降低石墨烯片层间隙，但存在降低程度不高，导热率较低等问题，难以满足生产企业对导热能力的要求。因此，研发一种低片层间隙，高导热率的石墨烯导热膜具有重要的意义。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题：针对目前氧化石墨烯片层间隙较大，导热率较低的弊端，提供了一种石墨烯导热膜的制备方法。为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：（1）将氧化石墨烯研碎，过筛，将氧化石墨烯、镁粉、二乙烯三胺、催化剂混合均匀，加入装有去离子水的烧杯中，反应，得反应液a，将反应液a低温静置，过滤得固相过滤物；（2）取固相过滤物，加入装有naoh溶液的烧杯中，搅拌均匀后，置于超声波震荡器中超声震荡，得氧化石墨烯的悬浮液；（3）将氧化石墨烯的悬浮液进行离心处理，常温静置得固液混合物，过滤去除离心管中下层固相物，收集上层均质稳定的氧化石墨烯胶状悬浮液；（4）将收集的氧化石墨烯胶状悬浮液加入装有乙醇溶液的烧杯中，将乙二胺和n，n-二异丙基乙胺加入烧杯中，边加边搅拌，恒温水浴加热反应，静置冷却得反应液b，并将反应液b洗涤至中性；（5）将洗涤后的反应液b通过微孔滤膜过滤，过滤后在微孔滤膜表面形成一层薄膜，将薄膜连同滤膜一起置于烘箱中，烘干后常温静置冷却，将薄膜从滤膜揭下，即得到石墨烯导热膜。所述步骤（1）中筛选的氧化石墨烯粉末为200～400目。所述步骤（1）中氧化石墨烯、镁粉、二乙烯三胺、催化剂、去离子水的质量比为1:1～3:1～3:0.1:100。所述步骤（1）中催化剂为pt/c催化剂、pd/c催化剂、fe-n/c催化剂中的任意一种。所述步骤（2）中naoh溶液的质量为固相过滤物的20～30倍。所述步骤（4）中乙二胺和n，n-二异丙基乙胺的质量比为1～4:1。本发明与其他方法相比，有益技术效果是：（1）本发明通过加入镁粉、二乙烯三胺、催化剂并与氧化石墨烯混合反应，对氧化石墨烯进行预处理，使得氧化石墨烯表层的环氧基等基团得到还原，在超声震荡和离心处理后，氧化石墨烯悬浮液和乙二胺、n，n-二异丙基乙胺反应，进一步对氧化石墨烯表面的环氧基等基团进行还原，从而有效减小了石墨烯导热膜片层间隙；（2）本发明以乙二胺作为还原剂，使用n，n-二异丙基乙胺作为还原剂助剂，对氧化石墨烯进行处理，可以有效的对其表面进行还原，保证恒温水浴100℃下反应就能够进行彻底。具体实施方式微孔滤膜：材料：混合纤维膜；规格：d=100mm；孔径：0.22μm。本发明石墨烯导热膜的制备方法，包括如下步骤：（1）将氧化石墨烯研碎，筛选出200～400目的氧化石墨烯颗粒，按质量比1:1～3:1～3:0.1:100，将氧化石墨烯、镁粉、二乙烯三胺、催化剂、去离子水混合均匀，置于烧杯中，50～60℃下反应1～2h，得反应液a，在0～10℃下将反应液静置30～50min，过滤得固相过滤物；（2）取固相过滤物，加入装有1.8mol/l的naoh溶液的烧杯中，搅拌均匀后，置于超声波震荡器中，在200～300w功率下超声震荡30～40min，得氧化石墨烯的悬浮液；（3）将氧化石墨烯的悬浮液引入离心管中，在600～1200r/min的转速下离心处理1～2min，常温静置1～3h，过滤去除离心管中下层固相物，收集上层均质稳定的氧化石墨烯胶状悬浮液；（4）将收集的氧化石墨烯悬浮液加入装有乙醇溶液的烧杯中，按质量比1～4:1将乙二胺和n，n-二异丙基乙胺，加入烧杯中，边加边搅拌，100℃恒温水浴加热，反应8～10h，静置冷却0.5～1h得反应液b，将反应液b洗涤2～3次，至呈中性；（5）将洗涤后的反应液b通过微孔滤膜过滤，过滤后在微孔滤膜表面形成一层薄膜，将薄膜连同滤膜一起置于烘箱中，60℃烘4～5h，静置冷却0.5～1h，冷却后将薄膜从滤膜揭下，即得到石墨烯导热膜。实例1微孔滤膜：材料：混合纤维膜；规格：d=100mm；孔径：0.22μm。本发明石墨烯导热膜的制备方法，包括如下步骤：（1）将氧化石墨烯研碎，筛选出200目的氧化石墨烯颗粒，按质量比1:3:1:0.1:100将氧化石墨烯、镁粉、二乙烯三胺、催化剂、去离子水混合均匀，置于烧杯中，60℃下反应2h，得反应液a，在0℃下将反应液静置30min，过滤得固相过滤物；（2）取固相过滤物，加入装有1.8mol/l的naoh溶液的烧杯中，搅拌均匀后，置于超声波震荡器中，在300w功率下超声震荡30min，得氧化石墨烯的悬浮液；（3）将氧化石墨烯的悬浮液引入离心管中，在1200r/min的转速下离心处理1min，常温静置1h，过滤去除离心管中下层固相物，收集上层均质稳定的氧化石墨烯胶状悬浮液；（4）将收集的氧化石墨烯悬浮液加入装有乙醇溶液的烧杯中，按质量比4:1将乙二胺和n，n-二异丙基乙胺，加入烧杯中，边加边搅拌，100℃恒温水浴加热，反应10h，静置冷却0.5h得反应液b，将反应液b洗涤3次，至呈中性；（5）将洗涤后的反应液b通过微孔滤膜过滤，过滤后在微孔滤膜表面形成一层薄膜，将薄膜连同滤膜一起置于烘箱中，60℃烘4h，静置冷却0.5h，冷却后将薄膜从滤膜揭下，即得到石墨烯导热膜。实例2微孔滤膜：材料：混合纤维膜；规格：d=100mm；孔径：0.22μm。本发明石墨烯导热膜的制备方法，包括如下步骤：（1）将氧化石墨烯研碎，筛选出300目的氧化石墨烯颗粒，按质量比1:2:2:0.1:100将氧化石墨烯、镁粉、二乙烯三胺、催化剂、去离子水混合均匀，置于烧杯中，55℃下反应1.5h，得反应液a，在5℃下将反应液静置40min，过滤得固相过滤物；（2）取固相过滤物，加入装有1.8mol/l的naoh溶液的烧杯中，搅拌均匀后，置于超声波震荡器中，在300w功率下超声震荡30min，得氧化石墨烯的悬浮液；（3）将氧化石墨烯的悬浮液引入离心管中，在800r/min的转速下离心处理2min，常温静置2h，过滤去除离心管中下层固相物，收集上层均质稳定的氧化石墨烯胶状悬浮液；（4）将收集的氧化石墨烯悬浮液加入装有乙醇溶液的烧杯中，按质量比2:1将乙二胺和n，n-二异丙基乙胺，加入烧杯中，边加边搅拌，100℃恒温水浴加热，反应9h，静置冷却1h得反应液b，将反应液洗涤3次，至呈中性；（5）将洗涤后的反应液b通过微孔滤膜过滤，过滤后在微孔滤膜表面形成一层薄膜，将薄膜连同滤膜一起置于烘箱中，60℃烘5h，静置冷却1h，冷却后将薄膜从滤膜揭下，即得到石墨烯导热膜。实例3微孔滤膜：材料：混合纤维膜；规格：d=100mm；孔径：0.22μm。本发明石墨烯导热膜的制备方法，包括如下步骤：（1）将氧化石墨烯研碎，筛选出400目的氧化石墨烯颗粒，按质量比1:1:3:0.1:100将氧化石墨烯、镁粉、二乙烯三胺、硼氢化钠、去离子水混合均匀，置于烧杯中，50℃下反应1h，得反应液a，在10℃下将反应液静置50min，过滤得固相过滤物；（2）取固相过滤物，加入装有1.8mol/l的naoh溶液的烧杯中，搅拌均匀后，置于超声波震荡器中，在300w功率下超声震荡40min，得氧化石墨烯的悬浮液；（3）将氧化石墨烯的悬浮液引入离心管中在600r/min的转速下离心处理2min，常温静置3h，过滤去除离心管中下层固相物，收集上层均质稳定的氧化石墨烯胶状悬浮液；（4）将收集的氧化石墨烯悬浮液加入装有乙醇溶液的烧杯中，按质量比1:1将乙二胺和n，n-二异丙基乙胺，加入烧杯中，边加边搅拌，100℃恒温水浴加热，反应8h，静置冷却1h得反应液b，将反应液b洗涤3次，至呈中性；（5）将洗涤后的反应液b通过微孔滤膜过滤，过滤后在微孔滤膜表面形成一层薄膜，将薄膜连同滤膜一起置于烘箱中，60℃烘5h，静置冷却1h，冷却后将薄膜从滤膜揭下，即得到石墨烯导热膜。对照例：厦门市某公司生产的石墨烯导热膜将上述实施例所得石墨烯导热膜与对照例的石墨烯导热膜进行检测，具体检测如下：热导率测量仪器：热导率动态测量仪；厚度测量仪器：原子力显微镜，设置恒定温度为25℃、恒定压力0.1mpa；结果如表1所示。表1：检测项目实例1实例2实例3对照例水平热导率w/(m·k)1045960880800垂直热导率w/(m·k)50433825厚度/mm0.0280.0340.0380.04由上表可知，本发明石墨烯导热膜具有较高的热导率，满足使用要求，值得推广与使用。当前第1页12