一种温敏可控的石墨烯-高分子复合材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种温敏可控的石墨烯-高分子复合材料及其制备方法，该方法利用RAFT聚合法合成带有芘端基的对温度敏感的共聚物，并通过芘基端基与石墨烯的π-π叠加作用将共聚高分子连接到石墨烯上，改性后的石墨烯具有聚合物的许多性质，可以应用于各种领域。

主权项

一种温敏可控石墨烯‑高分子复合材料及其制备方法，其特征在于包括下列步骤：(1)芘基端基温敏聚合物的合成：将一定比例的低聚乙烯醇丙烯酸酯(OEG‑A)和二聚乙烯基醇乙烯基醚丙烯酸酯(DEG‑A)(共6.45mmol)溶解在5～10ml的CH3CN溶液中，加入芘基端基RAFT试剂(3.24×10‑5mol，结构见说明书附图)加入引发剂偶氮二异丁腈(AIBN，1.38mg 8.1×10‑6mol)，向体系中通入氮气，持续30min以驱除其中的氧气，然后将体系置于70℃的恒温水浴中反应7h。用正己烷和二氯甲烷纯化所得聚合物，并用1H NMR确认芘基端基基团和聚合物的分子量，通过紫外吸收确定不同比例下的共聚物的低临界溶液温度(LCST)。在聚合前，可以通过控制OEG与DEG的物料配比将共聚物的低临界溶液温度(LCST)控制在31到82℃。所得到的芘基端基共聚物进一步与石墨烯作用制备高分子/石墨烯复合材料(附图1)，而所得复合材料的低临界溶液温度降低到22到72℃(附图2)。(2)石墨烯‑高分子复合材料的制备：将(1)中所得芘基端基温敏聚合物溶于0.025mg/ml的石墨烯水溶液中，将混合液超声处理30min，然后搅拌反应5h。过量的芘基端基聚合物经反复离心(14000rpm 30min)‑分散‑离心过程分离除去，得到较为纯净的石墨烯‑高分子复合材料。