[0048]實施例2本實施例提供的一種磺化石墨烯-導電高分子分散液包含磺化石墨烯，聚噻吩和水，其中固含量為5wt %。
[0049]—種制備所述磺化石墨烯-導電高分子分散液的方法可以包括:
[0050]將所述磺化石墨烯均勻分散于水中，并向磺化石墨烯水溶液中加入氯化鐵或硫酸鐵，在15°C下攪拌3h，形成磺化石墨烯與氧化劑混合的水性分散液，其中磺化石墨烯的濃度為1wt %，氧化劑的濃度為40wt% ；
[0051]在3°C下對磺化石墨烯與氧化劑混合的水性分散液進行Ih的超聲分散，在保持超聲的前提下，向有惰性氣氛保護的所述磺化石墨烯與氧化劑混合的水性分散液加入噻吩，使導電高分子單體與氧化劑的摩爾比為1: 2，經(jīng)5h加完噻吩后，超聲繼續(xù)保持的時間為12h，獲得磺化石墨烯-聚噻吩分散液的粗液；
[0052]用電滲析工藝除去所述磺化石墨烯-聚噻吩分散液的粗液中的雜質(zhì)離子，即獲得所述磺化石墨烯-聚噻吩分散液。
[0053]實施例3本實施例提供的一種磺化石墨烯-導電高分子分散液包含磺化石墨烯，聚苯胺和水，其中固含量為10wt%。
[0054]—種制備所述磺化石墨烯-導電高分子分散液的方法可以包括:
[0055]將所述磺化石墨烯均勻分散于水中，并向磺化石墨烯水溶液中加入過硫酸銨或雙氧水，在25°C下攪拌5h，形成磺化石墨烯與氧化劑混合的水性分散液，其中磺化石墨烯的濃度為25wt%，氧化劑的濃度為20wt% ；
[0056]在5°C下對磺化石墨烯與氧化劑混合的水性分散液進行2h的超聲分散，在保持超聲的前提下，向有惰性氣氛保護的所述磺化石墨烯與氧化劑混合的水性分散液加入苯胺，使苯胺與氧化劑的摩爾比為1: 5，經(jīng)8h加完苯胺后，超聲繼續(xù)保持的時間為48h，獲得磺化石墨烯-聚苯胺分散液的粗液；
[0057]用離子交換樹脂除去所述磺化石墨烯-聚苯胺分散液的粗液中的雜質(zhì)離子，即獲得所述磺化石墨烯-聚苯胺分散液。
[0058]實施例4與實施例1基本相同，但以吡咯苯甲烯代替了實施例1中的吡咯，獲得了磺化石墨烯-聚吡咯分散液。
[0059]實施例5與實施例2基本相同，但以3，4-乙烯二氧噻吩代替了實施例2中的噻吩，獲得了磺化石墨烯-聚(3，4-乙烯二氧噻吩)分散液。
[0060]實施例6與實施例3基本相同，但以甲基苯胺實施例1中的苯胺，獲得了磺化石墨烯-聚甲基苯胺分散液。
[0061]對照例I?3該對照例I?3與實施例1?3基本相同，但以Hummers法制備的氧化石墨烯替代了實施例1?3中的磺化石墨烯。
[0062]對照例4?6該對照例4?6與實施例1?3基本相同，但以參照NanoIett, 2008, 8:1679-1682制備的石墨稀材料替代了實施例1?3中的磺化石墨稀。
[0063]分別對實施例1?6及對照例I?6中所獲的石墨烯分散液進行測試，可以發(fā)現(xiàn):
[0064]1、實施例1?6的分散液中固形物含量普遍在lwt%以上，最高可達10wt% (其中磺化石墨烯含量占50%以上)，而對照例I?3的分散液中石墨烯含量約為lmg/ml?10mg/ml，對照例4-6中石墨稀含量最高為5mg/ml。
[0065]2、實施例1?6的分散液在溫度為I?10°C的條件下儲存兩年以內(nèi)而無明顯性狀變化。對照例1-3的分散液在兩周內(nèi)即出現(xiàn)顯著沉降現(xiàn)象，對照例4?6的分散液在三周內(nèi)出現(xiàn)明顯沉降現(xiàn)象。
[0066]3、以常規(guī)成膜工藝，例如旋涂等工藝取實施例1?6及對照例1-6的石墨烯分散液涂布于ITO導電玻璃或聚酯膜等基底上，并在80?100°C真空干燥成膜。分別對這些膜進行測試，可以發(fā)現(xiàn)，實施例1-6分散液所形成膜在膜厚約5 μ m左右時的拉伸強度普遍大于lOMPa，與基底的附著力普遍在ΙΟΝ/cm以上，可見光透光率在膜厚約5 μ m左右時普遍在85%以上。而在同樣的膜厚條件下，對照例1-6分散液所形成膜的拉伸強度最高為0.0lMPa與基底的附著力最大為0.lN/cm，可見光透光率最高為55%。
[0067]此外，本案發(fā)明人還參照前述實施例1-6的方案，以前文述及的多種噻吩衍生物、苯胺衍生物和吡咯衍生物作為原料進行相應試驗，并對試驗產(chǎn)物及其所形成膜或涂層的性能進行了測試，結果與本說明書中的前述結論相符。
[0068]最后所應說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非限制。盡管參照實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，對本發(fā)明的技術方案進行修改或者等同替換，都不脫離本發(fā)明技術方案的精神和范圍，其均應涵蓋在本發(fā)明的權利要求范圍當中。
【主權項】
1.一種磺化石墨稀-導電高分子分散液，其特征在于包含: 磺化石墨稀，其徑向尺寸為0.05 μπι?100 μ??，厚度為0.5nm?20nm，其中磺酸基的含量以碳元素與硫元素的摩爾比表示為12:1?3:1， 導電高分子，其至少選自聚吡略，聚噻吩和聚苯胺中的任意一種或任意一種的衍生物， 以及，溶劑，至少用以均勻分散和/或溶解所述分散液中的其余組分而形成均勻分散液。2.根據(jù)權利要求1所述的磺化石墨烯-導電高分子分散液，其特征在于: 所述分散液中的固含量為Iwt %?1wt % ； 優(yōu)選的，所述磺化石墨烯內(nèi)的磺酸根與導電高分子單體的摩爾比為2:1?5:1 ; 優(yōu)選的，所述溶劑至少選用水。3.根據(jù)權利要求1或2所述的磺化石墨烯-導電高分子分散液，其特征在于所述分散液在溫度為I?10°c的條件下儲存兩年以內(nèi)而無明顯性狀變化。4.一種磺化石墨烯-導電高分子分散液的制備方法，其特征在于包括: 將磺化石墨烯均勻分散于水中后加入氧化劑，在O?25°C下持續(xù)攪拌2?5h，形成含氧化劑的磺化石墨烯分散液； 將所述含氧化劑的磺化石墨烯分散液在O?5°C下超聲分散0.5?2h，并在保持超聲分散的條件下于保護性氣氛中向所述含氧化劑的磺化石墨烯分散液內(nèi)緩慢加入導電高分子單體，之后繼續(xù)超聲分散6?48h，獲得磺化石墨烯-導電高分子分散液粗液； 除去所述磺化石墨烯-導電高分子分散液粗液中的雜質(zhì)離子，并形成固含量為lwt%?1(^1:%的均勾分散液，即為所述磺化石墨稀-導電高分子分散液。5.根據(jù)權利要求4所述磺化石墨烯-導電高分子分散液的制備方法，其特征在于: 所述含氧化劑的磺化石墨稀分散液含有Iwt %?50wt%磺化石墨稀； 優(yōu)選的，所述磺化石墨稀的徑向尺寸為0.05 μπι?100 μπι，厚度為0.5nm?20nm，其中磺酸基的含量以碳元素與硫元素的摩爾比表示為12:1?3:1 ; 優(yōu)選的，所述磺化石墨烯內(nèi)的磺酸根與導電高分子單體的摩爾比為2:1?5:1。6.根據(jù)權利要求4所述磺化石墨烯-導電高分子分散液的制備方法，其特征在于: 所述含氧化劑的磺化石墨稀分散液含有1wt %?50wt%氧化劑； 優(yōu)選的，所述氧化劑至少選自過硫酸銨，過硫酸鉀，過硫酸鈉，氯化鐵，硫酸鐵和雙氧中的任意一種或兩種以上的組合。7.根據(jù)權利要求4所述磺化石墨烯-導電高分子分散液的制備方法，其特征在于: 所述導電高分子單體至少選自吡咯，噻吩和苯胺中的任意一種或任意一種的衍生物； 優(yōu)選的，所述導電高分子單體與氧化劑的摩爾比為1:1?1:5 ; 優(yōu)選的，所述保護性氣氛至少選用惰性氣氛。8.根據(jù)權利要求4所述磺化石墨烯-導電高分子分散液的制備方法，其特征在于包括:至少選用電滲析和離子交換樹脂中的任一種除去所述磺化石墨烯-導電高分子分散液粗液中的雜質(zhì)離子。9.一種薄膜或涂層，由權利要求1-3中任一項所述的磺化石墨烯-導電高分子分散液或由權利要求4-8中任一項所述方法制備的磺化石墨烯-導電高分子分散液經(jīng)成膜工藝形成。10.根據(jù)權利要求9所述的薄膜或涂層，其特征在于: 所述薄膜或涂層在膜厚多5 μ m時，拉伸強度的最小值大于1MPa ； 優(yōu)選的，所述涂層在基底上的附著力在lON/cm以上，所述基底至少選自ITO導電玻璃或聚酯膜； 優(yōu)選的，所述薄膜或涂層在膜厚< 5 μπι時的可見光透光率最低為85%。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種磺化石墨烯-導電高分子分散液，其包含磺化石墨烯和導電高分子,所述磺化石墨烯的徑向尺寸為0.05μm～100μm，厚度為0.5nm～20nm，所述磺化石墨烯內(nèi)磺酸基的含量以碳元素與硫元素的摩爾比表示為12:1～3:1，所述導電高分子可選自聚吡咯，聚噻吩，聚苯胺及該三者的衍生物。本發(fā)明還公開了一種制備所述磺化石墨烯-導電高分子分散液的方法。本發(fā)明的磺化石墨烯-導電高分子分散液具備穩(wěn)定性高，成膜后機械性能優(yōu)異和透光性好等優(yōu)點，且其制備工藝簡單，易于操作，可控性好，適于規(guī)?；a(chǎn)。
【IPC分類】C08K3/04, C08L79/04, C08J5/18, C08L79/02, C08L65/00
【公開號】CN105086377
【申請?zhí)枴緾N201510607302
【發(fā)明人】蔣永華, 郝建東, 栗建民, 張維, 魏艷麗
【申請人】蘇州高通新材料科技有限公司
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年9月22日