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一种CNTs@r-fGS/PVDF复合材料及其制备方法技术

技术编号:28861646 阅读:36 留言:0更新日期:2021-06-15 22:50
本发明专利技术公开了一种CNTs@r‑fGS/PVDF复合材料及其制备方法,是将ZIF‑67晶体原位生长在经电化学剥离、混合酸改性得到的功能化石墨烯片的表面,再经高温热处理使ZIF‑67晶体原位转化为碳纳米管,最后以表面负载碳纳米管的石墨烯片作为填料与PVDF共混分散,采用涂膜法制备CNTs@r‑fGS/PVDF复合材料。本发明专利技术的方法可以有效降低填料间接触热阻,从而可在低含量填料填充下显著提高PVDF复合材料的导热性能。

【技术实现步骤摘要】
一种CNTs@r-fGS/PVDF复合材料及其制备方法
本专利技术涉及石墨烯/PVDF复合材料
,具体涉及一种CNTs@r-fGS/PVDF复合材料及其制备方法。
技术介绍
随着集成电路技术的飞速发展,电子设备日益趋于小型化、轻薄化,由此带来的功率密度不断提高所导致的热量累积问题,会严重损害电子器件的使用寿命和可靠性。因此,如何有效提高电子器件散热能力是当前亟需解决的问题。高分子复合材料由于具备易加工、电绝缘等特点,在导热材料领域应用广阔。但其本征热导率低,影响其使用性能。目前提高高分子材料导热性能最有效的途径是掺入高导热无机填料。石墨烯作为一种二维材料,其在水平方向具有超高的本征热导率,被广泛应用于导热高分子复合材料。但石墨烯填料存在层间热导率低的特点,填料间的接触热阻也会影响复合材料导热性能。因此如何提高石墨烯层间导热性能成为当前研究的一个重点。当前的研究常通过对其进行表面改性来降低石墨烯与聚合物基体界面热阻,但这种方法往往会破坏石墨烯自身结构,引入缺陷,且难以降低填料间接触热阻,对导热性能提升有限,最终仍需要较高填充才能实现导热性能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种CNTs@r-fGS/PVDF复合材料的制备方法,其特征在于:首先通过电化学剥离石墨片法制备石墨烯片,并通过混合酸改性得到功能化石墨烯片;再将ZIF-67晶体原位生长在功能化石墨烯片表面,经过高温热处理,使ZIF-67晶体原位转化为碳纳米管,经酸洗去除不稳定钴后得到表面负载碳纳米管的石墨烯片,最后与PVDF共混分散,采用涂膜法制得CNTs@r-fGS/PVDF复合材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种CNTs@r-fGS/PVDF复合材料的制备方法,其特征在于:首先通过电化学剥离石墨片法制备石墨烯片,并通过混合酸改性得到功能化石墨烯片;再将ZIF-67晶体原位生长在功能化石墨烯片表面,经过高温热处理,使ZIF-67晶体原位转化为碳纳米管,经酸洗去除不稳定钴后得到表面负载碳纳米管的石墨烯片,最后与PVDF共混分散,采用涂膜法制得CNTs@r-fGS/PVDF复合材料。


2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1、fGS的制备
以石墨片作为阳极、铂电极作为阴极,以硫酸铵溶液作为电解液,在15V电压下剥离出石墨烯片;将浓硫酸和浓硝酸按体积比1:3混合,获得混合酸;将石墨烯片加入到所述混合酸中,80℃搅拌反应2-4h,抽滤分离产物并洗涤至中性,然后冷冻干燥,得到功能化石墨烯片,记为fGS;
步骤2、ZIF-67@fGS的制备
将0.018~0.022g步骤1所得fGS加入到10mL甲醇中超声分散均匀,滴加20mL含0.291g六水合硝酸钴的甲醇溶液并搅拌均匀,再滴加20mL含0.657g2-甲基咪唑的甲醇溶液,搅拌3h,抽滤分离产物,洗涤并干燥后,得到表面负载ZIF-67晶体的石墨烯片,记为ZIF-67@fGS;
步骤3、CNTs@r-fGS的制备
将步骤2所得ZIF-67@fGS置于管式炉中,加入碳源,在氩气气氛下进行高温热处理,...

【专利技术属性】
技术研发人员:钱家盛钱钢伍斌丁伯阳李小换张俊潘升军
申请(专利权)人:安徽大学
类型:发明
国别省市:安徽;34

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