一种高介电低损耗的石墨烯/聚甲基丙烯酸甲酯复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术多功能聚合物复合材料领域，具体涉及一种高介电低损耗的石墨烯/聚甲基丙烯酸甲酯复合材料及其制备方法。首先采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯，再通过细乳液聚合制备苯乙烯‑丙烯酸丁酯乳液，将氧化石墨烯分散液与其乳液用水合肼还原，得到石墨烯/苯乙烯‑丙烯酸丁酯复合材料，最后将其与聚甲基丙烯酸甲酯热压后制得石墨烯/聚甲基丙烯酸甲酯介电复合材料。本发明专利技术所述介电复合材料制备简单；仅加入微量的石墨烯，就能显著提高其介电常数，且有较低的介电损耗，其值在频率10000Hz处，低至0.049。

Graphene / polymethyl methacrylate composite material with high dielectric loss and low loss and preparation method thereof

The invention relates to the field of multifunctional polymer composite materials, in particular to a high dielectric low loss graphene/polymethylmethacrylate composite material and a preparation method thereof. Firstly, the graphene oxide was prepared by the improved Hummers method, and then the styrene butyl acrylate emulsion was prepared by miniemulsion polymerization. The graphene / styrene butyl acrylate composite material was obtained by reducing the dispersion of graphene oxide and its emulsion with hydrazine hydrate. Finally, the graphite was prepared by hot pressing with polymethyl methacrylate. Olefin / polymethyl methacrylate dielectric composites. The preparation of the dielectric composite material is simple, the dielectric constant can be significantly improved by adding only a small amount of graphene, and the dielectric loss is low, and the value is at the frequency of 10000Hz, as low as 0.049.

【技术实现步骤摘要】
一种高介电低损耗的石墨烯/聚甲基丙烯酸甲酯复合材料及其制备方法
本专利技术属于多功能聚合物复合材料领域，具体涉及一种高介电低损耗的石墨烯/聚甲基丙烯酸甲酯复合材料及其制备方法。
技术介绍
在介电材料领域，随着近年来电子工业的飞速发展，广泛使用的电容器向小型化、高储能、利环保的方向发展。为了适应集成电子芯片的高速发展，高介电的纳米复合材料，拥有广阔的应用前景，其开发和研制也越来越受到人们的重视。近年来，导电颗粒/聚合物复合材料是广泛研究的一种高介电复合材料。现有的导电填料主要有碳纳米管(CNT)、石墨烯、导电氧化物、金属纳米颗粒和导电聚合物等。由于石墨烯是具有二维峰窝状晶格结构的碳质新型材料，其所具有的独特结构，赋予其优异的性能，如：力学性能(强度达130GPa、杨氏模量为1100Gpa、断裂强度为125GPa)、电学性能(常温下，其电子迁移率为0.2×106cm2/(V·s)是硅的100倍，电阻率仅约为106Ω·cm，电导率为6000S/cm)、光学性能(其几乎是完全透明的，只能吸收约2.3％的光)、热学性能(热导率约为5000J/(m·K·s))。目前导电颗粒/聚合物复合材料的研究本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高介电低损耗的石墨烯/聚甲基丙烯酸甲酯复合材料的制备方法，包括如下步骤：（1）将氧化石墨烯分散于去离子水中，经超声处理后得到氧化石墨烯分散液；（2）将苯乙烯和丙烯酸丁酯用NaOH溶液进行纯化，再加入助剂pH缓冲剂、乳化剂和引发剂，通过细乳液聚合反应制备得到苯乙烯‑丙烯酸丁酯的乳液；（3）将氧化石墨烯分散液加入到苯乙烯‑丙烯酸丁酯的乳液中，采用水合肼进行还原反应，制备得到石墨烯/苯乙烯‑丙烯酸丁酯复合材料；（4）将聚甲基丙烯酸甲酯与石墨烯/苯乙烯‑丙烯酸丁酯复合材料在170℃~180℃进行热压，得到石墨烯/聚甲基丙烯酸甲酯复合材料。

【技术特征摘要】
1.一种高介电低损耗的石墨烯/聚甲基丙烯酸甲酯复合材料的制备方法，包括如下步骤：（1）将氧化石墨烯分散于去离子水中，经超声处理后得到氧化石墨烯分散液；（2）将苯乙烯和丙烯酸丁酯用NaOH溶液进行纯化，再加入助剂pH缓冲剂、乳化剂和引发剂，通过细乳液聚合反应制备得到苯乙烯-丙烯酸丁酯的乳液；（3）将氧化石墨烯分散液加入到苯乙烯-丙烯酸丁酯的乳液中，采用水合肼进行还原反应，制备得到石墨烯/苯乙烯-丙烯酸丁酯复合材料；（4）将聚甲基丙烯酸甲酯与石墨烯/苯乙烯-丙烯酸丁酯复合材料在170℃~180℃进行热压，得到石墨烯/聚甲基丙烯酸甲酯复合材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述氧化石墨烯分散液中固含量浓度为0.1mg/mL~1mg/mL。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述pH缓冲剂为碳酸氢钠缓冲液；所述乳化剂为十二烷基磺酸钠；所述引发剂为过硫酸铵。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述苯乙烯和丙烯酸丁酯的质量比为3~7:3，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：江学良，郭文文，游峰，姚楚，姚军龙，
申请(专利权)人：武汉工程大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42