[發明專利]一種基于石墨的導電納米復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201710632762.7
• 申請日: 2017-07-28
• 公開（公告）號: CN109306143A
• 公開（公告）日: 2019-02-05
• 發明（設計）人: 陳偉
• 申請（專利權）人: 張家港市六福新材料科技有限公司
• 主分類號: C08L29/04
• 分類號: C08L29/04;C08K9/04;C08K9/02;C08K7/24
• 代理公司: 蘇州市港澄專利代理事務所(普通合伙) 32304
• 代理人: 包華娟

本發明公開了一種基于石墨的導電納米復合材料的制備方法，包括：(1)制備石墨懸浮液：將石墨加入二甲苯中，在20～50℃條件下超聲解離并攪拌1～2h，獲得石墨懸浮液；(2)制備聚乙烯醇?石墨懸浮液：將聚乙烯醇加入二甲苯中，在70～80℃水浴條件下磁力攪拌1～2h，待聚乙烯醇完全溶解后，加入石墨懸浮液，加熱，回流2～6h，獲得聚乙烯醇?石墨懸浮液；(3)向聚乙烯醇?石墨懸浮液中加入沉淀劑，抽濾，真空干燥，獲得聚乙烯醇?石墨復材料。本發明中，通過將石墨采用超聲處理，使得石墨具有較好的分散效果，采用本發明中的方法制得的石墨的導電納米復合材料具有良好的導電率，其導電率達到2.89×10^?3S/m。

技術領域

本發明涉及材料技術領域，特別是涉及一種基于石墨的導電納米復合材料及其制備方法。

背景技術

石墨具有高的導電率、磁化率、導熱系數和優良的化學穩定性和自潤滑性能，聚合物/石墨復合材料作為電或熱導體、電磁干擾屏蔽材料、自潤滑材料等有著許多重要的用途。近年來，聚合物/層狀硅酸鹽納米復合材料和石墨嵌入化合物的研究和開發取得了巨大進展，這為研究和開發新型聚合物/層狀石墨納米復合材料指示了方向和創造了條件。

但現有技術中，石墨在復合材料中的分散效果不好，從而導致基于石墨的導電納米復合材料的導電率較差。

為此，有必要針對上述問題，提出一種基于石墨的導電納米復合材料的制備方法，其能夠解決現有技術中存在的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于石墨的導電納米復合材料的制備方法，以克服現有技術中的不足。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種基于石墨的導電納米復合材料的制備方法，包括：

(1)制備石墨懸浮液：將石墨加入二甲苯中，在20～50℃條件下超聲解離并攪拌1～2h，獲得石墨懸浮液；

(2)制備聚乙烯醇-石墨懸浮液：將聚乙烯醇加入二甲苯中，在70～80℃水浴條件下磁力攪拌1～2h，待聚乙烯醇完全溶解后，加入石墨懸浮液，加熱，回流2～6h，獲得聚乙烯醇-石墨懸浮液；

(3)向聚乙烯醇-石墨懸浮液中加入沉淀劑，抽濾，真空干燥，獲得聚乙烯醇-石墨復材料。

優選的，步驟(1)中，所述石墨為膨脹石墨，所述膨脹石墨的制備方法包括：1)石墨預處理：將石墨水洗、除塵、篩分去除雜質，經80～120℃烘干后待酸化；2)氧化處理：按3～4.5：2的體積比取硫酸和冰醋酸配制成混合酸化液，將預處理后的石墨置入所述混合酸化液中，在20～40℃水浴溫度下，以每分鐘100～300轉的速度恒溫攪拌反應15～60min，然后加入強氧化劑并攪拌20～30min，之后加入插入劑，繼續攪拌至氧化反應完全，抽濾脫酸、水洗至PH值為6～7，脫水、干燥，獲得可膨脹石墨；3)膨脹處理：將可膨脹石墨置于900～1000℃高溫爐中膨脹，獲得膨脹石墨。

優選的，步驟(1)中，所述石墨懸浮液中的石墨和二甲苯的比例為：每10ml二甲苯中加入0.1～1mg石墨。

優選的，步驟(2)中，所述聚乙烯醇-石墨懸浮液中的石墨和聚乙烯醇的質量百分比為1：10～100。

本發明的技術方案還提供一種根據上述的制備方法得到的基于石墨的導電納米復合材料。

與現有技術相比，本發明的優點在于：本發明中，通過將石墨采用超聲處理，使得石墨具有較好的分散效果，采用本發明中的方法制得的石墨的導電納米復合材料具有良好的導電率，其導電率達到2.89×10^-3S/m。

具體實施方式