专利汇可以提供石墨烯/聚合物导电复合材料专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 属于工程材料领域,具体涉及一种高性能高导电、导热 石墨 烯/ 聚合物 复合材料 制备方法。复合材料含有含80-95wt%高分子聚合物、0-15wt%的 单层 或多层 石墨烯 ,0.1-2wt%抗 氧 剂,0.1-3wt%的 增塑剂 。制得的复合材料具有优异的 导电性 能,较高的热 变形 温度 及良好的 力 学性能,可广泛应用于超级电容器、 汽车 防静电 挡泥板 、 门 把手 、镜盒及周转箱。,下面是石墨烯/聚合物导电复合材料专利的具体信息内容。
1.一种高性能高导电、导热石墨烯/聚合物复合材料,其特征在于:各组分按100wt%计算,含80-95wt%高分子聚合物、0-15wt%的单层或多层石墨烯,0.1-2wt%抗氧剂,0.1-3wt%的增塑剂;
所述复合材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)氧化石墨的制备,在冰水浴或具有冷凝设备的反应器中加入适量的浓硫酸,并在搅拌的情况下慢慢加入石墨粉及硝酸钠固体,再分次加入高锰酸钾,控制温度为0-20℃范围内,然后继续搅拌,随后升温,温度不得超过40℃,在搅拌情况下反应30-80min,用适量的去离子水稀释反应液,然后用还原剂将未反应的氧化剂还原,最后用大量的去离子水洗涤并用离心机将固液混合液分离,去除上层液体得到氧化石墨;
(2)氧化石墨改性,将氧化石墨与含有脂肪链或芳香基的胺类、羧酸类及酯类分散或溶解在合适的有机溶剂中然后在酸性或碱性条件下反应0-5h,得到改性氧化石墨分散液;其中,所述有机溶剂为DMSO、苯、甲苯、丙酮、环己烷和DMF中的至少一种;
(3)氧化石墨的还原,将氧化石墨分散液在超声功率10-50000W,频率为10-100000Hz,温度为20-250℃,超声分散10-400min,再加入还原剂0.1-150wt%,继续超声10-20h,得到均匀分散的单层或多层石墨烯溶液,其中还原剂为水合肼、硼氢化钠、维生素C和柠檬酸氢钠的至少一种;
(4)石墨烯/聚合物的制备,将80-95wt%高分子聚合物、0-15wt%的单层或多层石墨烯,
0.1-2wt%抗氧剂,0.1-3wt%的增塑剂加入到单螺杆或双螺杆挤出机中,于温度10-380℃中熔融共混1-30min,挤出料粒,注塑成型,获得聚合物/石墨烯导电复合材料,其中单螺杆或双螺杆挤出机经过改造,使其具有超声功能,更加有利于石墨烯在聚合物中的分散,防止石墨烯的自团聚。
2.如权利要求1所述的高性能高导电、导热石墨烯/聚合物复合材料,其特征在于聚合物为聚苯胺、聚酰胺、聚丙烯、聚氨酯、聚氯乙烯、聚乳酸、ABS、PC、酚醛树脂、环氧树脂中的至少一种。
3.如权利要求1所述的高性能导电、导热石墨烯/聚合物复合材料,其特征在于抗氧剂为季戊四醇、N-异丙基-N’-苯基对苯二胺、三(2,4-二叔丁基苯基)酯、丙酸正十八碳醇酯、亚磷酸三(2、4-二叔丁基)酯中的至少一种。
4.如权利要求1所述的高性能高导电、导热石墨烯/聚合物复合材料,其特征在于增塑剂为硬脂酸、邻苯二甲酸酯和脂肪族二甲酸酯中的至少一种。
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