[發(fā)明專利]一種高強(qiáng)度導(dǎo)電高分子納米復(fù)合材料的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610164693.7
• 申請日: 2016-03-21
• 公開（公告）號(hào): CN105602201B
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 竹文坤;段濤;姚衛(wèi)棠;周磊;雷佳
• 申請（專利權(quán)）人: 西南科技大學(xué)
• 主分類號(hào): C08L63/00
• 分類號(hào): C08L63/00;C08L79/08;C08K9/10;C08K7/06;B22F9/24;B82Y40/00;H01B1/22
• 代理公司: 北京遠(yuǎn)大卓悅知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11369
• 代理人: 周慶佳

1.一種高強(qiáng)度導(dǎo)電高分子納米復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、將金屬納米線加入水中充分振蕩溶解，制備成0.01～0.05mol/L的金屬納米線溶液，然后加入濃度為2～5mg/mL的三羥甲基氨基甲烷溶液，用稀鹽酸調(diào)節(jié)pH為8.5，加入濃度為1～4mg/mL的多巴胺溶液，充分?jǐn)嚢璺磻?yīng)5～8h，得到聚多巴胺包覆的金屬納米線溶液；所述金屬納米線溶液、三羥甲基氨基甲烷溶液、多巴胺溶液的體積比為50～100:1:1；所述金屬納米線為納米銅線；振蕩溶解的振蕩速度為100～300r/min；攪拌反應(yīng)的速度為300～500r/min；

步驟二、將聚多巴胺包覆的金屬納米線溶液注入到聚四氟乙烯管狀模具中，所述聚四氟乙烯管狀模具的底部固定在鋼板上，將鋼板放置于-196℃的液氮中冷凍，待聚多巴胺包覆的金屬納米線溶液完全凍結(jié)后，將其置于冷凍干燥機(jī)中，在溫度-10℃～-50℃、真空度1.3～13帕的條件下，干燥48～96小時(shí)，形成金屬納米線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；

步驟三、將高分子材料加熱直到完全呈熔融狀態(tài)后，將其注入金屬納米線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，得到高強(qiáng)度宏觀尺度高分子導(dǎo)電材料；所述的高分子材料為聚酰亞胺。

2.如權(quán)利要求1所述高強(qiáng)度導(dǎo)電高分子納米復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟一中的金屬納米線替換為納米銀線。

3.如權(quán)利要求2所述高強(qiáng)度導(dǎo)電高分子納米復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述納米銀線的制備方法：將15-18體積份的0.6mol/L的聚乙烯吡咯烷酮的乙二醇溶液加入到容積為50體積份的反應(yīng)器中均勻混合，將其放入160℃的油浴中加熱2h，然后以0.4mL/min的注射速度把15-20體積份的0.2mol/L的硝酸銀的乙二醇溶液在15min之內(nèi)加入到反應(yīng)器中，繼續(xù)反應(yīng)1h后停止加熱；整個(gè)反應(yīng)中，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為1100r/min，反應(yīng)溶液的顏色逐漸從明黃色轉(zhuǎn)變?yōu)殚冱S色，最終變?yōu)樯n白色，向反應(yīng)后的溶液中加入二倍于反應(yīng)液的丙酮溶劑，在超聲波清洗機(jī)中超聲處理，然后將所得產(chǎn)物置于轉(zhuǎn)速為4500r/min的離心機(jī)內(nèi)離心分離30min，棄去上層溶液后，將沉淀分散在50-100體積份的體積分?jǐn)?shù)為95％的乙醇中，即得到納米銀線，該納米銀線長徑比達(dá)到1200。

4.如權(quán)利要求1所述高強(qiáng)度導(dǎo)電高分子納米復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述納米銅線的制備方法：將10～15體積份的0.05mol/L的CuSO₄·5H₂O放入15～20體積份的1mol/L的NaOH溶液中，再加入5～10體積份的0.5mol/L的聚乙烯吡咯烷酮的乙二醇溶液，將其放入90-100℃的油浴中加熱1.5h，添加1～5重量份乙二胺，以1200r/min攪拌9-15分鐘，加入1～5重量份硼氫化鈉，反應(yīng)1小時(shí)，將得到的懸濁液以5000-8000r/min離心分離20-30分鐘，棄去上層溶液后，將沉淀分散在50-100體積份的體積分?jǐn)?shù)為95％的乙醇中，即得到納米銅線。

5.如權(quán)利要求1所述高強(qiáng)度導(dǎo)電高分子納米復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述聚四氟乙烯管狀模具的高為2～10cm，直徑為2～10cm。

6.如權(quán)利要求1所述高強(qiáng)度導(dǎo)電高分子納米復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述的高分子材料替換為環(huán)氧樹脂。

7.如權(quán)利要求6所述高強(qiáng)度導(dǎo)電高分子納米復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟三中，將環(huán)氧樹脂置于真空烘箱中，溫度設(shè)為150℃，直至環(huán)氧樹脂完全呈熔融狀態(tài)。

8.如權(quán)利要求1所述高強(qiáng)度導(dǎo)電高分子納米復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟三中，將聚酰亞胺置于真空烘箱中，溫度設(shè)為400℃，直至聚酰亞胺完全呈熔融狀態(tài)。