[發明專利]一種納米導電高分子復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201610773621.2
• 申請日: 2016-08-31
• 公開（公告）號: CN106280288B
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 王文英;宋紹華;王慧;范培卿
• 申請（專利權）人: 煙臺南山學院
• 主分類號: C08L65/00
• 分類號: C08L65/00;C08L61/06;C08K13/04;C08K7/24;C08K3/16;C08K3/22;C08K5/098
• 代理公司: 北京匯智勝知識產權代理事務所(普通合伙)11346
• 代理人: 魏秀莉

技術領域

本發明涉及導電材料領域，具體涉及一種納米導電高分子復合材料及其制備方法。

背景技術

高分子材料由于質輕、易加工、耐熱、耐腐蝕及良好的機械性能，作為結構材料而在眾多領域得到了廣泛的應用。隨著信息化的不斷發展，各種功能性高分子材料應運而生，其中以導電高分子材料的發展最為突出。導電高分子材料可分為結構型導電高分子材料和復合型導電高分子材料兩大類，結構型導電高分子材料是將材料通過摻雜處理，使其具有導電性的導電高分子材料，因其高附加值而具有廣泛的應用前景。復合型導電高分子材料本身不具有導電的性質，是通過填充導電體，如抗靜電劑、無機導電顆粒等，與母體高分子材料混合而制得的導電高分子材料，具有電學、電化學、力學、光學和磁學的優良性質，在生產生活、軍事、航空航天等領域都具有巨大的應用前景。

發明內容

要解決的技術問題：本發明的目的是提供一種納米導電高分子復合材料，具有很好的導電性能和熱穩定性能。

技術方案：一種納米導電高分子復合材料，由以下成分以重量份制備而成：多壁碳納米管0.2-0.5份、聚噻吩2-4份、水溶性酚醛樹脂2-4份、二水合醋酸鋅20-30份、納米二氧化鈦1-2份、六水合氯化高鐵2-5份、納米三氧化二鋁1-2份、溴化十六烷三甲基銨10-20份、十二烷基三甲基氯化銨5-10份、甘氨酸1-3份、酪氨酸1-2份、氫氧化鈉1-2份、去離子水260-300份。

進一步優選的，所述的一種納米導電高分子復合材料，由以下成分以重量份制備而成：多壁碳納米管0.3-0.4份、聚噻吩2.5-3.5份、水溶性酚醛樹脂2.5-3.5份、二水合醋酸鋅22-28份、納米二氧化鈦1.2-1.7份、六水合氯化高鐵3-4份、納米三氧化二鋁1.2-1.7份、溴化十六烷三甲基銨12-19份、十二烷基三甲基氯化銨6-9份、甘氨酸1.5-2.5份、酪氨酸1.2-1.7份、氫氧化鈉1.3-1.8份、去離子水265-290份。

上述納米導電高分子復合材料的制備方法包括以下步驟：

第一步：將納米二氧化鈦和納米三氧化二鋁加入三口瓶中，通入水蒸氣處理30-40分鐘，取出，放入烘箱中在溫度110-120℃下烘干，得混合粉體；

第二步：將二水合醋酸鋅、六水合氯化高鐵、溴化十六烷三甲基銨、十二烷基三甲基氯化銨和255-290份去離子水混合攪拌至溶解，加入氫氧化鈉和剩余去離子水配置的溶液，在轉速150-200r/min下攪拌5-10分鐘；

第三步：加入混合粉體、多壁碳納米管、聚噻吩、水溶性酚醛樹脂、甘氨酸和酪氨酸，超聲振蕩5-10分鐘后在轉速80-100r/min下攪拌20-40分鐘；

第四步：移入帶有聚四氟乙烯內襯的反應釜中，在溫度160-170℃下反應12-13小時；

第五步：冷卻至室溫，過濾，分別用乙醇和蒸餾水洗滌3次，放入烘箱中在溫度60-65℃下干燥即得。

進一步優選的，第一步中蒸汽處理時間為35分鐘，溫度為115℃。

進一步優選的，第二步中轉速為160-190r/min，攪拌時間為6-9分鐘。

進一步優選的，第三步中振蕩時間為6-9分鐘，轉速為85-95r/min，攪拌時間為25-35分鐘。

進一步優選的，第四步中溫度為165℃，反應時間為12.5小時。

有益效果：本發明的納米導電高分子復合材料具有很好的導電性能，其電導率最高可達2.02S/m，同時其最大熱失重峰溫度出現在352℃，熱穩定性佳。

具體實施方式

實施例1

一種納米導電高分子復合材料，由以下成分以重量份制備而成：多壁碳納米管0.2份、聚噻吩2份、水溶性酚醛樹脂2份、二水合醋酸鋅20份、納米二氧化鈦1份、六水合氯化高鐵2份、納米三氧化二鋁1份、溴化十六烷三甲基銨10份、十二烷基三甲基氯化銨5份、甘氨酸1份、酪氨酸1份、氫氧化鈉1份、去離子水260份。

上述納米導電高分子復合材料的制備方法為：

第一步：將納米二氧化鈦和納米三氧化二鋁加入三口瓶中，通入水蒸氣處理30分鐘，取出，放入烘箱中在溫度110℃下烘干，得混合粉體；

第二步：將二水合醋酸鋅、六水合氯化高鐵、溴化十六烷三甲基銨、十二烷基三甲基氯化銨和255份去離子水混合攪拌至溶解，加入氫氧化鈉和剩余去離子水配置的溶液，在轉速150r/min下攪拌5分鐘；

第三步：加入混合粉體、多壁碳納米管、聚噻吩、水溶性酚醛樹脂、甘氨酸和酪氨酸，超聲振蕩5分鐘后在轉速80r/min下攪拌20分鐘；