一种有机硅石墨烯导电复合材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种有机硅石墨烯导电复合材料的制备方法，该工艺利用真空混炼聚合物，用双螺杆挤出机挤出塑型、石墨烯溶液浸泡、低温干燥、喷涂二甲基硅油、烘烤固化等工艺得到有机硅石墨烯导电复合材料。制备而成的有机硅石墨烯导电复合材料，其电学性能优良、弹性大延展性好，具有较好的应用前景。

Preparation of an organo silicalite conductive composite

The invention discloses a preparation method of organic silicon graphene conductive composite material, the technology of using vacuum mixing polymer, with the double screw extrusion molding, graphene solution, low temperature drying, spraying two methyl silicone oil, curing process of organic silicon graphene conductive composite material extruder. The prepared organic silicalite conductive composite has good electrical properties, good elasticity and good extensibility, and has a good application prospect.

【技术实现步骤摘要】
一种有机硅石墨烯导电复合材料的制备方法
本专利技术涉及材料这一
，特别涉及到一种有机硅石墨烯导电复合材料的制备方法。
技术介绍
自从2004年科学家们发现石墨烯以来，一股研究石墨烯的浪潮席卷全球。石墨烯是只有一个碳原子厚度的二维材料，它不仅是已知材料中最薄的一种，还非常牢固坚硬，而且导电性能极好，大多数科学家都认为石墨烯这种纳米材料能被用来制造更纤薄、速度更快的电子设备，有望彻底改变计算、电子和医药等领域的现状。石墨烯目前是世上最薄却也是最坚硬的纳米材料，它几乎是完全透明的，只吸收2.3％的光，导热系数最高可达5300W/m·K，高于碳纳米管和金刚石。常温下其电子电导率超过，又比纳米碳管或硅晶体高，而电阻率只有Ω·cm，比铜或银更低，为目前世上电阻率最小的材料。因为它的电阻率极低，电子的移动速度极快，因此被期待可用来发展出更薄、导电速度更快的新一代电子元件或晶体管。由于石墨烯实质上是一种透明、良好的导体，也适合用来制造透明触控屏幕、光板、甚至是太阳能电池。石墨烯/金属氧化物、石墨烯/导电聚合物是目前研究得最深人的两类石墨烯复合电极材料。常见的金属氧化物有氧化锰和氧化钉等，导电聚合物有聚苯胺和聚吡咯等。金属氧化物和导电聚合物可作为赝电容电极材料在其表面发生快速可逆的氧化还原反应，进而传递出高比容量。本研究致力于石墨烯复合材料的研究，制备而成的有机硅石墨烯导电复合材料，其电学性能优良、弹性大延展性好，具有较好的应用前景。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供一种有机硅石墨烯导电复合材料的制备方法，该工艺利用真空混炼聚合物，用双螺杆挤出机挤出塑型、石墨烯溶液浸泡、低温干燥、喷涂二甲基硅油、烘烤固化等工艺得到有机硅石墨烯导电复合材料。制备而成的有机硅石墨烯导电复合材料，其电学性能优良、弹性大延展性好，具有较好的应用前景。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种有机硅石墨烯导电复合材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将聚碳酸酯5-8份、聚氯乙烯1-3份、聚甲基丙烯酸甲酯4-6份、聚酰亚胺3-5份、偶联剂1-2份混合均匀加入真空炉高温混炼，炉内真空压力为8*10-3-5*10-2Pa,反应温度为700-800℃，持续反应2-3h；(2)将步骤(1)制得的聚合物溶液注入双螺杆挤出机，挤出、压模、脱模，室温干燥，备用；(3)步骤(2)得到的聚合物胚体浸入氧化石墨烯溶液中，充分浸润后低温干燥；(4)向步骤(3)干燥后的胚体表层喷涂二甲基硅油，烘烤固化，即得成品。优选地，所述步骤(1)中的偶联剂选自甲基乙基酮、甲基三氟丙基硅油、γ-氯丙基三氯硅烷、甲基三氯硅烷中的一种或几种。优选地，所述步骤(2)中的螺杆温度为260-280℃，螺杆转速800转/分钟。优选地，所述步骤(3)中的低温干燥温度设置为4-8℃，湿度为15％。优选地，所述步骤(4)中的喷涂压力为10MPa，速率为20g/sec。优选地，所述步骤(5)中的固化条件为760nm红外灯烘烤30min。本专利技术与现有技术相比，其有益效果为：(1)本专利技术的有机硅石墨烯导电复合材料的制备方法利用真空混炼聚合物，用双螺杆挤出机挤出塑型、石墨烯溶液浸泡、低温干燥、喷涂二甲基硅油、烘烤固化等工艺得到有机硅石墨烯导电复合材料。制备而成的有机硅石墨烯导电复合材料，其电学性能优良、弹性大延展性好，具有较好的应用前景。(2)本专利技术的有机硅石墨烯导电复合材料原料易得、工艺简单，适于大规模工业化运用，实用性强。具体实施方式下面结合具体实施例对专利技术的技术方案进行详细说明。实施例1(1)将聚碳酸酯5份、聚氯乙烯1份、聚甲基丙烯酸甲酯4份、聚酰亚胺3份、甲基乙基酮1份混合均匀加入真空炉高温混炼，炉内真空压力为8*10-3Pa,反应温度为700℃，持续反应2h；(2)将步骤(1)制得的聚合物溶液注入双螺杆挤出机，挤出、压模、脱模，室温干燥，备用，其中螺杆温度为260℃，螺杆转速800转/分钟；(3)步骤(2)得到的聚合物胚体浸入氧化石墨烯溶液中，充分浸润后低温干燥，低温干燥温度为4℃，湿度为15％；(4)向步骤(3)干燥后的胚体表层喷涂二甲基硅油，喷涂压力为10MPa，速率为20g/sec，在760nm红外灯烘烤30min烘烤固化，即得成品。制得的有机硅石墨烯导电复合材料的性能测试结果如表1所示。实施例2(1)将聚碳酸酯6份、聚氯乙烯2份、聚甲基丙烯酸甲酯5份、聚酰亚胺3份、甲基三氟丙基硅油2份混合均匀加入真空炉高温混炼，炉内真空压力为1*10-2Pa,反应温度为720℃，持续反应2.2h；(2)将步骤(1)制得的聚合物溶液注入双螺杆挤出机，挤出、压模、脱模，室温干燥，备用，其中螺杆温度为265℃，螺杆转速800转/分钟；(3)步骤(2)得到的聚合物胚体浸入氧化石墨烯溶液中，充分浸润后低温干燥，低温干燥温度为5℃，湿度为15％；(4)向步骤(3)干燥后的胚体表层喷涂二甲基硅油，喷涂压力为10MPa，速率为20g/sec，在760nm红外灯烘烤30min烘烤固化，即得成品。制得的有机硅石墨烯导电复合材料的性能测试结果如表1所示。实施例3(1)将聚碳酸酯7份、聚氯乙烯2份、聚甲基丙烯酸甲酯4份、聚酰亚胺5份、γ-氯丙基三氯硅烷1份混合均匀加入真空炉高温混炼，炉内真空压力为3*10-2Pa,反应温度为760℃，持续反应2.5h；(2)将步骤(1)制得的聚合物溶液注入双螺杆挤出机，挤出、压模、脱模，室温干燥，备用，其中螺杆温度为270℃，螺杆转速800转/分钟；(3)步骤(2)得到的聚合物胚体浸入氧化石墨烯溶液中，充分浸润后低温干燥，低温干燥温度为6℃，湿度为15％；(4)向步骤(3)干燥后的胚体表层喷涂二甲基硅油，喷涂压力为10MPa，速率为20g/sec，在760nm红外灯烘烤30min烘烤固化，即得成品。制得的有机硅石墨烯导电复合材料的性能测试结果如表1所示。实施例4(1)将聚碳酸酯8份、聚氯乙烯3份、聚甲基丙烯酸甲酯6份、聚酰亚胺5份、甲基三氯硅烷2份混合均匀加入真空炉高温混炼，炉内真空压力为5*10-2Pa,反应温度为800℃，持续反应3h；(2)将步骤(1)制得的聚合物溶液注入双螺杆挤出机，挤出、压模、脱模，室温干燥，备用，其中螺杆温度为280℃，螺杆转速800转/分钟；(3)步骤(2)得到的聚合物胚体浸入氧化石墨烯溶液中，充分浸润后低温干燥，低温干燥温度为8℃，湿度为15％；(4)向步骤(3)干燥后的胚体表层喷涂二甲基硅油，喷涂压力为10MPa，速率为20g/sec，在760nm红外灯烘烤30min烘烤固化，即得成品。制得的有机硅石墨烯导电复合材料的性能测试结果如表1所示。对比例1(1)将聚碳酸酯5份、聚氯乙烯1份、聚甲基丙烯酸甲酯4份、聚酰亚胺3份、甲基乙基酮1份混合均匀加入真空炉高温混炼，炉内真空压力为8*10-3Pa,反应温度为700℃，持续反应2h；(2)将步骤(1)制得的聚合物溶液注入双螺杆挤出机，挤出、压模、脱模，室温干燥，备用，其中螺杆温度为260℃，螺杆转速800转/分钟；(3)向步骤(2)干燥后的胚体表层喷涂二甲基硅油，喷涂压力为10MPa，速率为20g/sec，在760nm红外灯烘烤30min烘烤固化，即得成品。制得的有机硅石墨烯导电复合材料的性能测试结本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有机硅石墨烯导电复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将聚碳酸酯5‑8份、聚氯乙烯1‑3份、聚甲基丙烯酸甲酯4‑6份、聚酰亚胺3‑5份、偶联剂1‑2份混合均匀加入真空炉高温混炼，炉内真空压力为8*10‑3‑5*10‑2Pa,反应温度为700‑800℃，持续反应2‑3h；(2)将步骤(1)制得的聚合物溶液注入双螺杆挤出机，挤出、压模、脱模，室温干燥，备用；(3)步骤(2)得到的聚合物胚体浸入氧化石墨烯溶液中，充分浸润后低温干燥；(4)向步骤(3)干燥后的胚体表层喷涂二甲基硅油，烘烤固化，即得成品。

【技术特征摘要】
1.一种有机硅石墨烯导电复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将聚碳酸酯5-8份、聚氯乙烯1-3份、聚甲基丙烯酸甲酯4-6份、聚酰亚胺3-5份、偶联剂1-2份混合均匀加入真空炉高温混炼，炉内真空压力为8*10-3-5*10-2Pa,反应温度为700-800℃，持续反应2-3h；(2)将步骤(1)制得的聚合物溶液注入双螺杆挤出机，挤出、压模、脱模，室温干燥，备用；(3)步骤(2)得到的聚合物胚体浸入氧化石墨烯溶液中，充分浸润后低温干燥；(4)向步骤(3)干燥后的胚体表层喷涂二甲基硅油，烘烤固化，即得成品。2.根据权利要求1所述的有机硅石墨烯导电复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的偶联剂选...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵光伟，
申请(专利权)人：佛山慧创正元新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44