[發(fā)明專利]一種高分子導(dǎo)電材料的制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810207300.5
• 申請(qǐng)日: 2018-03-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108538448A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程勁松
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 合肥尚強(qiáng)電氣科技有限公司
• 主分類號(hào): H01B1/24
• 分類號(hào): H01B1/24;H01B13/00;H01B13/30
• 代理公司: 合肥道正企智知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34130
• 代理人: 張浩

本發(fā)明提供一種高分子導(dǎo)電材料的制備方法，包括以下步驟：a、將水性聚氨酯乳液與去離子水混合，再加入氨基磺酸鹽，攪拌得到混合物一；b、向混合物一中加入碳納米材料攪拌，再加入接枝炭黑、過(guò)渡金屬鹵化物，攪拌、調(diào)節(jié)pH值，得到混合物二；c、向混合物二中加入偶聯(lián)劑、表面活性劑，攪拌反應(yīng)，得到混合物三；d、對(duì)混合物三進(jìn)行高速分散處理、脫水干燥處理，再用平板硫化機(jī)壓制成型。本發(fā)明制備的導(dǎo)電材料不僅具有優(yōu)異的電性能和機(jī)械性能，同時(shí)還具備良好的耐化學(xué)腐蝕性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于導(dǎo)電材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高分子導(dǎo)電材料的制備方法。

背景技術(shù)

導(dǎo)電高分子是由具有共扼π-鍵的高分子經(jīng)化學(xué)或電化學(xué)“摻雜”使其由絕緣體轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)體的一類高分子材料。與金屬相比，導(dǎo)電高分子具有質(zhì)輕、加工性好等優(yōu)點(diǎn)。與傳統(tǒng)無(wú)機(jī)材料相比，導(dǎo)電聚合物在制程上較簡(jiǎn)單，原料和制程都較便宜，還可制做成薄膜狀。具有共扼π-鍵的高分子實(shí)例為聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺、聚乙炔、聚亞苯基和聚（對(duì)亞苯基-亞乙烯基）。目前國(guó)內(nèi)外大量的專利和文獻(xiàn)報(bào)道了聚噻吩可通過(guò)將側(cè)基連接至噻吩單體上，然后使其聚合或者通過(guò)由噻吩單元和旨在提高溶解性的單元制備嵌段共聚物而變得可溶。例如專利201210219581.9描述了由PEDOT-PSS中摻雜硫酸戊聚糖鈉和聚乙二醇制備嵌段共聚物，所述聚合物測(cè)得電導(dǎo)率最好的為16.42S/cm。然而該方法的缺點(diǎn)在于在噻吩中引入側(cè)鏈不僅影響溶解性，而且影響所述分子的導(dǎo)電性能。另有專利201510427292.1公開(kāi)了一種PEDOT:PSS水溶性富勒烯衍生物或非水溶性富勒烯衍生物，其通過(guò)在PEDOT:PSS中引入導(dǎo)電性富勒烯衍生物，但是富勒烯較為昂貴且在水溶液中溶解性差。

綜上所述，因此需要一種更好的導(dǎo)電材料，來(lái)改善現(xiàn)有技術(shù)的不足，推動(dòng)導(dǎo)電材料行業(yè)的發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種高分子導(dǎo)電材料的制備方法，本發(fā)明制備的導(dǎo)電材料不僅具有優(yōu)異的電性能和機(jī)械性能，同時(shí)還具備良好的耐化學(xué)腐蝕性能。

本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案：

一種高分子導(dǎo)電材料的制備方法，包括以下制備步驟：

a、將水性聚氨脂乳液與去離子水混合，稀釋成濃度為30-35%的水溶液，再加入氨基磺酸鹽，在300-500r/min的轉(zhuǎn)速下攪拌20-25min，得到混合物一；

b、向混合物一中加入碳納米材料，在2000-2600r/min的轉(zhuǎn)速下攪拌30-40min，再加入接枝炭黑、過(guò)渡金屬鹵化物，在200-300r/min的轉(zhuǎn)速下攪拌10-15min，調(diào)節(jié)pH值在5-6，得到混合物二；

c、向混合物二中加入偶聯(lián)劑、表面活性劑，在60-70℃下攪拌反應(yīng)4-6h，得到混合物三；

d、對(duì)混合物三進(jìn)行高速分散處理10-15min，置于80-90℃下進(jìn)行脫水干燥處理，再用平板硫化機(jī)壓制成型，即可得到成品。

優(yōu)選的，所述步驟a的水性聚氨脂乳液的制備方法為：將聚醚多元醇、聚酯多元醇混合均勻，在60-80℃下真空脫水1-2h，再加入甲苯二異氰酸酯、酒石酸丙酮溶液，在65-70℃下保溫反應(yīng)1-2h，冷卻至室溫，加入三乙胺丙酮溶液攪拌、制成乳狀液，再進(jìn)行抽真空，蒸出丙酮，即可得到水性聚氨脂乳液。

優(yōu)選的，所述步驟a的氨基磺酸鹽為1,2-二胺基-γ-丙磺酸鈉、1,3-二胺基-β-丙磺酸鈉和乙二胺基乙基磺酸鈉中的任一種或幾種的混合。

優(yōu)選的，所述步驟b的碳納米材料為單壁碳納米管、多壁碳納米管和氧化石墨烯中的任一種或多種的混合。

優(yōu)選的，所述步驟b的接枝炭黑制備方法為：將炭黑與甲醛混合，在60-70℃下進(jìn)行羥甲基化30-40min，再經(jīng)過(guò)濾、烘干后加入馬來(lái)酸酐的乙酸乙酯溶液，在70-80℃下進(jìn)行接枝反應(yīng)，經(jīng)過(guò)濾、烘干、粉碎，即可得到接枝碳黑。