一种导电复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种导电复合材料，涉及复合材料技术领域。本发明专利技术提供的导电复合材料，按重量百分比计，由30％～80％导电基材，20％～40％导电调节粉体，0％～5％表面活性剂，0％～5％改性剂，0％～10％粘结剂和0％～5％溶剂组成，所述导电基材为熔点低于300℃的低熔点金属，或者，所述导电基材为熔点低于300℃的低熔点金属及其氧化物的混合物。本发明专利技术的技术方案能够使导电复合材料的电导率均一。

【技术实现步骤摘要】
一种导电复合材料及其制备方法
本专利技术涉及复合材料
，尤其涉及一种导电复合材料及其制备方法。
技术介绍
近年来，随着电子信息技术的迅猛发展，市场对导电材料的特异性和功能性要求越来越苛刻。导电材料逐渐由最初的金属等单一材料发展为导电复合材料。现有技术中，导电复合材料多采用导电介质与低导电或绝缘基材通过共混、吸附或包覆等方式，得到电导率不同的复合导电材料。常见的导电介质为银粉、铜粉等，常见的低导电或绝缘基材为环氧树脂，丙烯酸等高分子材料。专利技术人发现，由于上述银粉、铜粉等导电介质均为固态，在上述低导电或绝缘基材中较难均匀分散，容易导致导电复合材料的电导率不均等现象出现。
技术实现思路
本专利技术提供一种导电复合材料及其制备方法，可以使导电复合材料的电导率均一。第一方面，本专利技术提供一种导电复合材料，采用如下技术方案：按重量百分比计，所述导电复合材料由30％～80％导电基材，20％～40％导电调节粉体，0％～5％表面活性剂，0％～5％改性剂，0％～10％粘结剂和0％～5％溶剂组成，所述导电基材为熔点低于300℃的低熔点金属，或者，所述导电基材为熔点低于300℃的低熔点金属及其氧化物的混合物。可选地，所述低熔点金属为金属单质或合金。可选地，所述金属单质为钠单质、钾单质、铷单质、铯单质、镓单质、铟单质、锡单质、锌单质、铋单质中的一种；所述合金包括钠元素、钾元素、铷元素、铯元素、镓元素、铟元素、锡元素、锌元素、铋元素、汞元素、铅元素、镉元素、银元素、铝元素、铜元素、锑元素中的至少两种。可选地，所述金属单质为镓单质、铟单质或者锡单质；所述合金为镓铟合金、镓铟锡合金、镓锡合金、镓锌合金、镓铟锌合金、镓锡锌合金、镓铟锡锌合金、铋铟合金、铋锡合金、铋铟锡合金、铋铟锌合金、铋锡锌合金、铋铟锡锌合金中的一种。可选地，所述导电调节粉体包括金属化合物粉体、无机非金属粉体、导电聚合物粉体中的一种或几种。可选地，所述金属化合物粉体包括氧化铁、四氧化三铁、氧化钛、氧化钴、氧化锌、氧化镁、磷化镓、硫化锌、钕铁硼中的一种或几种；所述无机非金属粉体包括蒙脱土、凹凸棒石黏土、硅藻土、蛭石、石墨、富勒烯、碳纳米管、石墨烯、碳纤维、硼、碳化硼、二氧化硅中的一种或几种；所述导电聚合物粉体包括聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩中的一种或几种。可选地，所述导电调节粉体中颗粒的形状为片状或者球状。可选地，所述导电调节粉体中颗粒的粒径为20nm～100μm。第二方面，本专利技术实施例提供一种导电复合材料的制备方法，用于制备以上任一项所述的导电复合材料，采用如下技术方案：所述导电复合材料的制备方法包括：步骤S1、将熔点低于300℃的低熔点金属加热至其熔点以上，直至低熔点金属完全熔化形成均一液体；步骤S2、将熔化后的低熔点金属降温至室温，直接作为导电基材，或者，对降温至室温的低熔点金属进行氧化处理，得到低熔点金属及其氧化物的混合物，以作为导电基材；步骤S3、通过原电池法、球磨法或者高频超声法中的一种或几种，将导电调节粉体、表面活性剂、改性剂、粘结剂和溶剂按重量比例与所述导电基材充分混合，过滤后得到导电复合材料。可选地，步骤S2中，对降温至室温的低熔点金属进行氧化处理包括：通过氧气和惰性气体的混合气氛对低熔点金属进行氧化处理；或者，通过添加氧化剂对低熔点金属进行氧化处理。本专利技术提供了一种导电复合材料及其制备方法，其中，按重量百分比计，导电复合材料由30％～80％导电基材，20％～40％导电调节粉体，0％～5％表面活性剂，0％～5％改性剂，0％～10％粘结剂和0％～5％溶剂组成，导电基材为熔点低于300℃的低熔点金属，或者，导电基材为熔点低于300℃的低熔点金属及其氧化物的混合物，由于在此导电复合材料中，起导电作用的低熔点金属在室温下为液态，容易与非金属粉末、金属粉末、高分子助剂等材料共混结合，用于对导电复合材料的电导率进行调节的导电调节粉体为粉体，进而使得导电调节粉体容易在导电基材中分散均匀，另外当导电复合材料中含有表面活性剂、改性剂、粘结剂和溶剂中的至少一种时，更能够有效促进导电调节粉体与导电基材的均匀混合，进而可以使得导电复合材料的电导率均一。另外，通过调节导电调节粉体在导电复合材料中的重量百分比即可对导电复合材料的电导率进行调节，使得导电复合材料的电导率易于根据实际需要进行调节，还可以避免使用银粉、铜粉等成本高的材料，有助于降低成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的导电复合材料的制备方法的流程图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下本专利技术实施例中的各技术特征均可以相互结合。专利技术人发现，熔点低于300℃的低熔点金属具有高导电性，其电导率可达到1×106S/m以上，同时具有高流动性，是一种很好的导电材料。但由于低熔点金属通常均具有高表面张力，导致其很难与其它低导电性材料或者绝缘材料结合，同时，低熔点金属的高导电性难以调节，使其在一些特殊应用场合(如吸波材料等)难以使用。基于此，本专利技术实施例提供一种导电复合材料，具体地，按重量百分比计，导电复合材料由30％～80％导电基材，20％～40％导电调节粉体，0％～5％表面活性剂，0％～5％改性剂，0％～10％粘结剂和0％～5％溶剂组成，导电基材为熔点低于300℃的低熔点金属，或者，导电基材为熔点低于300℃的低熔点金属及其氧化物的混合物。上述导电复合材料的电导率范围可分布在10-3～104S/m之间，优选为0.01～5000S/m之间。上述导电复合材料的黏度范围分布在10～106mPa·s，优选为50～106mPa·s。专利技术人发现，导电基材为熔点低于300℃的低熔点金属及其氧化物的混合物时，氧化物具有较低的表面能，能够促进低熔点金属与非金属粉末、金属粉末、高分子助剂等材料的共混结合，通过对导电基材进行氧化的方式即可得到上述氧化物，无需额外加入，在氧化过程中对导电基材的氧化程度进行控制即可得到不同量的氧化物。需要说明的是，当导电基材为熔点低于300℃的低熔点金属及其氧化物的混合物时，导电复合材料中包括了原料以外的物质，为了便于描述，本专利技术实施例中定义，上述导电复合材料中的各组分的重量百分比实际指的是，各组分包含的原料的重量在所采用的原料总重量(氧化物为由熔点低于300℃的低熔点金属氧化形成，不属于原料)中所占的百分比，例如，导电基材的重量百分比实际指的是，导电基材中低熔点金属的重量在原料总重量(低熔点金属的重量、导电调节粉体的重量、表面活性剂的重量、改性剂的重量、粘结剂的重量以及溶剂的重量之和)中所占的百分比。在此导电复合材料中，起导电作用的低熔点金属在室温下为液态，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种导电复合材料，其特征在于，按重量百分比计，所述导电复合材料由30％～80％导电基材，20％～40％导电调节粉体，0％～5％表面活性剂，0％～5％改性剂，0％～10％粘结剂和0％～5％溶剂组成，所述导电基材为熔点低于300℃的低熔点金属，或者，所述导电基材为熔点低于300℃的低熔点金属及其氧化物的混合物。

【技术特征摘要】
1.一种导电复合材料，其特征在于，按重量百分比计，所述导电复合材料由30％～80％导电基材，20％～40％导电调节粉体，0％～5％表面活性剂，0％～5％改性剂，0％～10％粘结剂和0％～5％溶剂组成，所述导电基材为熔点低于300℃的低熔点金属，或者，所述导电基材为熔点低于300℃的低熔点金属及其氧化物的混合物。2.根据权利要求1所述的导电复合材料，其特征在于，所述低熔点金属为金属单质或合金。3.根据权利要求2所述的导电复合材料，其特征在于，所述金属单质为钠单质、钾单质、铷单质、铯单质、镓单质、铟单质、锡单质、锌单质、铋单质中的一种；所述合金包括钠元素、钾元素、铷元素、铯元素、镓元素、铟元素、锡元素、锌元素、铋元素、汞元素、铅元素、镉元素、银元素、铝元素、铜元素、锑元素中的至少两种。4.根据权利要求3所述的导电复合材料，其特征在于，所述金属单质为镓单质、铟单质或者锡单质；所述合金为镓铟合金、镓铟锡合金、镓锡合金、镓锌合金、镓铟锌合金、镓锡锌合金、镓铟锡锌合金、铋铟合金、铋锡合金、铋铟锡合金、铋铟锌合金、铋锡锌合金、铋铟锡锌合金中的一种。5.根据权利要求1所述的导电复合材料，其特征在于，所述导电调节粉体包括金属化合物粉体、无机非金属粉体、导电聚合物粉体中的一种或几种。6.根据权利要求5所述的导电复合材料，其特征在于，所述金属化合物粉体包括氧化铁、四氧化三铁、氧化钛、氧化钴...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑翰，白安洋，董仕晋，于洋，曹宇，
申请(专利权)人：北京梦之墨科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11