一种沉积材料/石墨烯/热固化聚合物复合膜及其制备方法

本发明涉及材料表面处理，尤其涉及一种沉积材料/石墨烯/热固化聚合物复合膜及其制备方法。

背景技术：

1、热固化聚合物(比如pdms(聚二甲基硅氧烷)，ecoflex(脂肪族芳香族无规共聚酯)，pva(聚乙烯醇)等)具有良好的机械性能、尺寸稳定性、耐热性和抗蠕变性能，被广泛应用于电子、机械、汽车和航空等诸多领域。热固化聚合物材料表面镀膜技术可以赋予聚合物材料产品特殊的性能和外观，可以满足产品耐蚀性、耐磨性、装饰或其他特种功能要求，极大的提高热固化聚合物材料制品的附加值。例如，在热固化聚合物材料表面复合海藻酸盐膜、透明质酸膜和壳聚糖膜等。但是，海藻酸盐、透明质酸和壳聚糖与热固化聚合物由于性能差异及表面结构差异很大，导致镀膜材料(海藻酸盐、透明质酸和壳聚糖)与热固化聚合物无法有效贴合，极易脱落。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种沉积材料/石墨烯/热固化聚合物复合膜及其制备方法。本发明的制备方法以石墨烯为介质，将沉积材料和热固化聚合物有效贴合在一起，不易分离。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

3、本发明提供了一种沉积材料/石墨烯/热固化聚合物复合膜的制备方法，包括以下步骤：

4、在基体上进行激光刻划，得到基体-石墨烯层；

5、在所述基体-石墨烯层的石墨烯层上涂覆热固化聚合物涂料，进行热固化，得到基体-石墨烯层-热固化聚合物层；

6、将所述基体-石墨烯层-热固化聚合物层进行基体剥离，得到石墨烯层-热固化聚合物层；

7、在所述石墨烯层-热固化聚合物层的石墨烯层上涂覆电沉积液，并覆盖导电玻璃板，以所述石墨烯层-热固化聚合物层的石墨烯层为正极，导电玻璃板为负极，进行电沉积，得到所述沉积材料/石墨烯/热固化聚合物复合膜。

8、优选地，所述基体的材质包括聚酰亚胺。

9、优选地，所述激光刻划的激光的波长为10.6μm，束长为120μm。

10、优选地，所述基体-石墨烯层中石墨烯层的厚度为10～20μm。

11、优选地，所述热固化聚合物涂料包括热固化聚合物主剂和硬化剂。

12、优选地，所述基体-石墨烯层-热固化聚合物层中热固化聚合物层的材质包括聚二甲基硅氧烷、脂肪族芳香族无规共聚酯和聚乙烯醇中的一种或多种。

13、优选地，所述沉积材料/石墨烯/热固化聚合物复合膜中沉积材料的材质包括海藻酸盐、壳聚糖和透明质酸中的一种或多种。

14、本发明还提供了上述技术方案所述的制备方法得到的沉积材料/石墨烯/热固化聚合物复合膜，包括石墨烯层，经涂覆-热固化复合在所述石墨烯层一侧的热固化聚合物层，经电沉积复合在所述石墨烯层另一侧的沉积材料层。

15、本发明提供了一种沉积材料/石墨烯/热固化聚合物复合膜的制备方法，包括以下步骤：在基体上进行激光刻划，得到基体-石墨烯层；在所述石墨烯层上涂覆热固化聚合物涂料，进行热固化，得到基体-石墨烯层-热固化聚合物层；将所述基体-石墨烯层-热固化聚合物层进行基体剥离，得到石墨烯层-热固化聚合物层；在所述石墨烯层-热固化聚合物层的石墨烯层上涂覆电沉积液，并覆盖导电玻璃板，以所述石墨烯层-热固化聚合物层的石墨烯层为正极，导电玻璃板为负极，进行电沉积，得到所述沉积材料/石墨烯/热固化聚合物复合膜。本发明的制备方法以石墨烯为介质，热固化聚合物本身就是非常良好的粘合剂，涂覆加热固化后可以和石墨烯层牢固贴合。同时，石墨烯介质在热固化进程会出现疏松多孔的结构，在电沉积过程中，电沉积液中沉积材料粒子涌入孔隙完成沉积，电沉积完成后，沉积材料在石墨烯层表面会产生微观上的根须状结构，扎根于石墨烯层表面的孔隙中，通过此根须状结构与石墨烯层表面的孔隙产生的物理联结作用，使沉积材料层与石墨烯层牢固贴合，进而实现沉积材料与热固化聚合物有效粘合在一起，不易脱落。

16、本发明还提供了上述技术方案所述的制备方法得到的沉积材料/石墨烯/热固化聚合物复合膜，包括石墨烯层，经涂覆-热固化复合在所述石墨烯层一侧的热固化聚合物层，经电沉积复合在所述石墨烯层另一侧的沉积材料层。本发明的沉积材料/石墨烯/热固化聚合物复合膜以石墨烯层为介质，将沉积材料和热固化聚合物很好的结合在一起。

技术特征：

1.一种沉积材料/石墨烯/热固化聚合物复合膜的制备方法，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述基体的材质包括聚酰亚胺。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述激光刻划的激光的波长为10.6μm，束长为120μm。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述基体-石墨烯层中石墨烯层的厚度为10～20μm。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述热固化聚合物涂料包括热固化聚合物主剂和硬化剂。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述基体-石墨烯层-热固化聚合物层的热固化聚合物层的材质包括聚二甲基硅氧烷、脂肪族芳香族无规共聚酯和聚乙烯醇中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述沉积材料/石墨烯/热固化聚合物复合膜中沉积材料的材质包括海藻酸盐、壳聚糖和透明质酸中的一种或多种。

8.权利要求1～7任一项所述的制备方法得到的沉积材料/石墨烯/热固化聚合物复合膜，其特征在于，包括石墨烯层，经涂覆-热固化复合在所述石墨烯层一侧的热固化聚合物层，经电沉积复合在所述石墨烯层另一侧的沉积材料层。

技术总结
本发明属于材料表面处理技术领域，提供了一种沉积材料/石墨烯/热固化聚合物复合膜及其制备方法。本发明的制备方法以石墨烯为介质，热固化聚合物本身就是非常良好的粘合剂，涂覆加热固化后可以和石墨烯层牢固贴合。同时，石墨烯介质在热固化进程会出现疏松多孔结构，在电沉积过程中，电沉积液中沉积材料粒子涌入孔隙完成沉积，电沉积完成后，沉积材料在石墨烯层表面会产生微观上的根须状结构，扎根于石墨烯层表面的孔隙中，通过此根须状结构与石墨烯层表面的孔隙产生的物理联结作用，使沉积材料层与石墨烯层牢固贴合，进而实现沉积材料与热固化聚合物有效粘合在一起，不易脱落。

技术研发人员：王化平,辛正远,刘梦华,郑志强,侯尧珍,石青,福田敏男,黄强
受保护的技术使用者：北京理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14