一种碳纳米管增强石墨烯导电材料及其制备方法与流程

文档序号:15494926发布日期:2018-09-21 21:28阅读:257来源:国知局

本发明属于材料领域,具体涉及一种碳纳米管增强石墨烯导电材料及其制备方法。



背景技术:

导电高分子是一类含有共轭结构的高分子,通过化学、电化学或离子等方式掺杂可以使聚合物的电导率水平从绝缘级别达到金属级别,在电容器、能源、金属防腐和生物传感器方面具有良好的应用前景;目前,有很多有机原料其与无机纳米材料复合形成有机无机纳米复合材料,然而,由于无机物的引入改善其原有性能,而且因纳米效应及有机物与无机物之间的协同作用,使得复合材料的性能优于单一组分性能的简单加和;然而在引入无机物的同时,由于无机物与有机物的相容性差,从而可能会造成复合材料的稳定性降低,从而影响成品品质。



技术实现要素:

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足,提供一种碳纳米管增强石墨烯导电材料及其制备方法。

为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:

一种碳纳米管增强石墨烯导电材料,它是由下述重量份的原料组成的:

聚苯胺100-120、碳纳米管14-20、氧化石墨烯10-13、硬脂酸铝1-3、辛基异噻唑啉酮0.5-2、苯骈三氮唑1-2、椰油酸二乙醇酰胺0.8-1、三硬脂酸甘油酯2-4、硫酸铝铵1-2、抗坏血酸3-4。

一种碳纳米管增强石墨烯导电材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)取碳纳米管,加入到其重量17-20倍的、浓度为97-99%的硝酸溶液中,超声2-4小时,过滤,将沉淀水洗,与硬脂酸铝混合,升高温度为50-60℃,保温搅拌1-2小时,得活化碳纳米管;

(2)取苯骈三氮唑,加入到其重量15-20倍的无水乙醇中,搅拌均匀,加入椰油酸二乙醇酰胺,搅拌均匀,得酰胺溶液;

(3)取氧化石墨烯、抗坏血酸混合,加入到混合料重量19-20倍的去离子水中,升高温度为50-60℃,保温搅拌10-20分钟,得石墨烯分散液;

(4)取上述石墨烯分散液、酰胺溶液混合,搅拌均匀,加入上述活化碳纳米管,加入三硬脂酸甘油酯,在55-60℃下保温搅拌2-3小时,过滤,将沉淀水洗,常温干燥,得复合填料;

(5)取辛基异噻唑啉酮,加入到其重量2-4倍的氯仿中,搅拌均匀,加入聚苯胺,在40-50℃下保温搅拌50-60分钟,蒸馏除去氯仿,得改性聚苯胺;

(6)取上述复合填料,与改性聚苯胺混合,搅拌均匀,加入剩余各原料,搅拌均匀,在60-76℃下干燥1-2小时,冷却至常温,即得所述碳纳米管增强石墨烯导电材料。

本发明的优点:

本发明首先将碳纳米管活化,然后将氧化石墨烯采用抗坏血酸处理,再与活化碳纳米管共混,分散到酰胺溶液中,有效的改善了石墨烯、碳纳米管间的结合强度,从而提高了成品材料的导电稳定性和力学强度。

具体实施方式

实施例1

一种碳纳米管增强石墨烯导电材料,它是由下述重量份的原料组成的:

聚苯胺100、碳纳米管14、氧化石墨烯10、硬脂酸铝1、辛基异噻唑啉酮0.5、苯骈三氮唑1、椰油酸二乙醇酰胺0.8、三硬脂酸甘油酯2、硫酸铝铵1、抗坏血酸3。

一种碳纳米管增强石墨烯导电材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)取碳纳米管,加入到其重量17倍的、浓度为97%的硝酸溶液中,超声2小时,过滤,将沉淀水洗,与硬脂酸铝混合,升高温度为50℃,保温搅拌1小时,得活化碳纳米管;

(2)取苯骈三氮唑,加入到其重量15倍的无水乙醇中,搅拌均匀,加入椰油酸二乙醇酰胺,搅拌均匀,得酰胺溶液;

(3)取氧化石墨烯、抗坏血酸混合,加入到混合料重量19倍的去离子水中,升高温度为50℃,保温搅拌10分钟,得石墨烯分散液;

(4)取上述石墨烯分散液、酰胺溶液混合,搅拌均匀,加入上述活化碳纳米管,加入三硬脂酸甘油酯,在55℃下保温搅拌2小时,过滤,将沉淀水洗,常温干燥,得复合填料;

(5)取辛基异噻唑啉酮,加入到其重量2倍的氯仿中,搅拌均匀,加入聚苯胺,在40℃下保温搅拌50分钟,蒸馏除去氯仿,得改性聚苯胺;

(6)取上述复合填料,与改性聚苯胺混合,搅拌均匀,加入剩余各原料,搅拌均匀,在60℃下干燥1小时,冷却至常温,即得所述碳纳米管增强石墨烯导电材料。

实施例2

一种碳纳米管增强石墨烯导电材料,它是由下述重量份的原料组成的:

聚苯胺120、碳纳米管20、氧化石墨烯13、硬脂酸铝3、辛基异噻唑啉酮2、苯骈三氮唑2、椰油酸二乙醇酰胺1、三硬脂酸甘油酯4、硫酸铝铵2、抗坏血酸4。

一种碳纳米管增强石墨烯导电材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)取碳纳米管,加入到其重量20倍的、浓度为99%的硝酸溶液中,超声4小时,过滤,将沉淀水洗,与硬脂酸铝混合,升高温度为60℃,保温搅拌2小时,得活化碳纳米管;

(2)取苯骈三氮唑,加入到其重量20倍的无水乙醇中,搅拌均匀,加入椰油酸二乙醇酰胺,搅拌均匀,得酰胺溶液;

(3)取氧化石墨烯、抗坏血酸混合,加入到混合料重量20倍的去离子水中,升高温度为60℃,保温搅拌20分钟,得石墨烯分散液;

(4)取上述石墨烯分散液、酰胺溶液混合,搅拌均匀,加入上述活化碳纳米管,加入三硬脂酸甘油酯,在60℃下保温搅拌3小时,过滤,将沉淀水洗,常温干燥,得复合填料;

(5)取辛基异噻唑啉酮,加入到其重量4倍的氯仿中,搅拌均匀,加入聚苯胺,在50℃下保温搅拌60分钟,蒸馏除去氯仿,得改性聚苯胺;

(6)取上述复合填料,与改性聚苯胺混合,搅拌均匀,加入剩余各原料,搅拌均匀,在76℃下干燥2小时,冷却至常温,即得所述碳纳米管增强石墨烯导电材料。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种碳纳米管增强石墨烯导电材料,它是由下述重量份的原料组成的:聚苯胺100‑120、碳纳米管14‑20、氧化石墨烯10‑13、硬脂酸铝1‑3、辛基异噻唑啉酮0.5‑2、苯骈三氮唑1‑2、椰油酸二乙醇酰胺0.8‑1、三硬脂酸甘油酯2‑4、硫酸铝铵1‑2、抗坏血酸3‑4,本发明有效的改善了石墨烯、碳纳米管间的结合强度,从而提高了成品材料的导电稳定性和力学强度。

技术研发人员:不公告发明人
受保护的技术使用者:繁昌县聚恒智能装备有限公司
技术研发日:2018.03.20
技术公布日:2018.09.21
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