一种具有高导电率的柔性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具有高导电率的柔性导电复合材料的制备方法，在均匀分散的石墨烯与碳纳米管（CNTs）的水溶液中，加入间苯二酚、甲醛与催化剂碳酸钠，控制反应温度为85℃，反应三天后得到石墨烯-CNT-间苯二酚-甲醛有机物凝胶，经过冷冻干燥在管式炉高温碳化即可制备得到低密度高比表面积的三维石墨烯-CNT-碳气凝胶结构。将其作为导电骨架，利用真空辅助法将硅橡胶聚二甲基硅氧烷（PDMS）均匀浸渍其中制备得到所需的可拉伸导电复合材料。本发明专利技术提供的方法具有以下优点：石墨烯、CNT无团聚，分散良好；导电填料与聚合物基体界面粘接牢固；在低含量导电填料下复合材料具有高导电性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是属于化工领域的一种复合材料的制备方法。
技术介绍
近年来，一些新兴的领域(如可卷曲显示器、人工制造器械感受器等)对导电材料提出了可拉伸的性能要求。在诸多制备这类可拉伸导电材料的方法中，聚合物基导电复合材料由于结合了聚合物质量轻、易加工、耐腐蚀等特点而受到人们广泛的关注，这类材料是通过物理或化学方法将导电填料与聚合物基体复合后来制备得到的。常用的碳类导电填料碳纳米管和石墨烯，它们具有显著的化学和热稳定性、高弹性和可拉伸性、优异的电子传输性能等优势，但同时极大的长径比和比表面积使其与聚合物复合时极易形成缠绕和团聚，大大影响它们在聚合物中的均匀分散和所得复合材料的性能。传统复合碳纳米管/石墨烯与聚合物的方法难以将团聚的导电填料均匀分散在基体中，因此由团聚的导电填料形成的导电网络存在诸多缺陷，使得在较低导电填料含量下，复合材料的导电性低。因此要使碳纳米管与石墨烯在复合材料中真正发挥其应有的作用，首先必须解决它们在聚合物基体中分散不均匀易团聚的问题。碳气凝胶是一类高孔隙低密度质轻材料，本身具有三维网络结构和高度贯通的孔道。将均匀分散在水中的石墨烯与碳纳米管制备成碳纳米管-石墨烯-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有高导电率的柔性导电复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：首先，将氧化石墨烯与酸化碳纳米管按1:2～2:1的质量比加入水中，超声分散均匀后将间苯二酚、甲醛和碳酸钠相继加入其中，并继续超声分散均匀得到混合溶液，将所述混合溶液置于70～100℃下反应24～168?h得到石墨烯?CNT?间苯二酚?甲醛有机物凝胶；然后，将所述石墨烯?CNT?间苯二酚?甲醛有机物凝胶在水中浸泡清洗24～48h以去除未反应的小分子，并在?42～?26℃冷冻干燥48～72h，接着在900～1000℃的管式炉中进行碳化处理后即可得到石墨烯?CNT碳气凝胶导电骨架；在密闭空间的真空辅助作用下将PDMS预聚体均匀抽...

【技术特征摘要】
1.一种具有高导电率的柔性导电复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: 首先，将氧化石墨烯与酸化碳纳米管按1:2 2:1的质量比加入水中，超声分散均匀后将间苯二酚、甲醛和碳酸钠相继加入其中，并继续超声分散均匀得到混合溶液，将所述混合溶液置于70 100°C下反应24 168 h得到石墨烯-CNT-间苯二酚-甲醛有机物凝胶； 然后，将所述石墨烯-CNT-间苯二酚-甲醛有机物凝胶在水中浸泡清洗24 48h以去除未反应的小分子，并在-42 -26°C冷冻干燥48 72h，接着在900 1000°C的管式炉中进行碳化处理后即可得到石墨烯-CNT碳气凝胶导电骨架；在密闭空间的真空辅助作用下将PDMS预聚体均匀抽至所述石墨烯-CNT碳气凝胶导电骨架中直至无气泡溢出，得到复合材料； 最后，将所述复合材料置于70 90°C下固化30 90min即可得到所述柔性导电复合材料； 其中，间苯二酚、甲醛和碳酸钠的摩尔比为200:400:1 50:100:1，三者总质量占所述混合溶液的质量分数为2.07 5.67 wt% ； 所述酸化碳纳米管是指硝酸或...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玲，李春忠，陈梦婷，韩哓芳，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：