[發明專利]順向排列石墨烯片高分子復合材料及其制造方法

有效

• 申請號: 201210380099.3
• 申請日: 2012-10-09
• 公開（公告）號: CN103709752A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 吳定宇;林瑞基;陳泰宏;李曉燕;蔡旻锜;游任鈞;曾信雄;林育宏
• 申請（專利權）人: 財團法人紡織產業綜合研究所
• 主分類號: C08L83/04
• 分類號: C08L83/04;C08L21/00;C08L75/04;C08K7/00;C08K3/04
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 駱希聰

1.一種順向排列的石墨烯片高分子復合材料的制造方法，依序包含：

分散多個石墨烯片于一高分子流體中，以形成一混合物；

施加一場于該混合物，以順向排列所述石墨烯片，形成多個大致相互平行的束狀石墨體于該高分子流體中；以及

固化該混合物，以形成該石墨烯片高分子復合材料，

其中該石墨烯片高分子復合材料具有一介于1.00至2.00的異向性指數，其為沿該場方向的熱傳導系數除以垂直于該場方向的熱傳導系數所得的數值。

2.如權利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述石墨烯片的添加量為0.01至1.00wt%。

3.如權利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述束狀石墨體大致平行于該場方向排列。

4.如權利要求1所述的制造方法，其特征在于，該場為電場、磁場、機械場或電磁場。

5.如權利要求1所述的制造方法，其特征在于，施加該場于該混合物步驟是施加電場于該混合物，該電場的電場強度為1至5kV/cm。

6.如權利要求5所述的制造方法，其特征在于，該石墨烯片高分子復合材料具有一介于0.01至1.30的排列度指數，其是根據下式計算：

排列度指數=石墨烯片添加量(wt%)×電場強度(kV/cm)×(異向性指數)×1000/高分子粘度(cps)。

7.如權利要求1所述的制造方法，其特征在于，該高分子流體是選自由硅膠、橡膠、聚胺基甲酸酯或其組合所構成的群組。

8.如權利要求1所述的制造方法，其特征在于，該高分子流體于25℃下的粘度為2500至3500cps。

9.如權利要求1所述的制造方法，其特征在于，施加該場于該混合物，以順向排列所述石墨烯片，形成所述大致相互平行的束狀石墨體于該高分子流體中的步驟還包含：形成多個絲狀石墨體，且所述絲狀石墨體連接至少兩所述束狀石墨體。

10.如權利要求1所述的制造方法，其特征在于，各所述石墨烯片具有一介于0.01至3000000之間的高寬比。

11.一種順向排列的石墨烯片高分子復合材料，包含：

高分子基材；以及

多個順向排列的石墨烯片，其包含多個位于該高分子基材中的束狀石墨體，且所述束狀石墨體大致相互平行排列。

12.如權利要求11所述的復合材料，其特征在于，所述順向排列的石墨烯片的含量為0.01至1.00wt%。

13.如權利要求11所述的復合材料，其特征在于，所述順向排列的石墨烯片還包含多個絲狀石墨體，各所述絲狀石墨體連接至少兩所述束狀石墨體。

14.如權利要求11所述的復合材料，其特征在于，各所述束狀石墨體的直徑介于1至20微米。

15.如權利要求11所述的復合材料，其特征在于，部分所述束狀石墨體相互接觸，構成一集束狀石墨結構。

16.如權利要求15所述的復合材料，其特征在于，該集束狀石墨結構的最大寬度大于或等于50微米。

17.如權利要求11所述的復合材料，其特征在于，該石墨烯片高分子復合材料具有一介于1.00至2.00的異向性指數，其為沿該場方向的熱傳導系數除以垂直于該場方向的熱傳導系數的數值。

18.如權利要求17所述的復合材料，其特征在于，該石墨烯片高分子復合材料的該異向性指數介于1.30至2.00，且所述順向排列的石墨烯片基本上由所述束狀石墨體及所述絲狀石墨體組成。

19.如權利要求11所述的復合材料，其特征在于，該高分子基材是選自由硅膠、橡膠、聚胺基甲酸酯或其組合所構成的群組。

20.如權利要求11所述的復合材料，其特征在于，各所述順向排列的石墨烯片具有一介于0.01至3000000之間的高寬比。