[发明专利]一种聚合物导电复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种聚合物导电复合材料的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：

步骤S10：制备石墨烯包覆聚合物的聚合物/石墨烯复合材料

将氧化石墨烯的水分散液与球形聚合物的水分散液混合，使氧化石墨烯均匀包覆在球形聚合物表面，得到氧化石墨烯包覆聚合物的复合材料；

然后对所述氧化石墨烯包覆聚合物的复合材料进行原位化学还原，得到还原氧化石墨烯包覆聚合物的复合材料；

通过洗涤，去除未反应的杂质后，重新分散至去离子水中，得到石墨烯包覆聚合物的聚合物/石墨烯复合材料；

步骤S20：制备多维杂化结构的聚合物/石墨烯/导电纳米线混合物

将所述导电纳米线的水分散液加入到步骤(1)制备的所述聚合物/石墨烯复合材料的水分散液中，混合均匀，得到多维杂化结构的聚合物/石墨烯/导电纳米线混合分散液；

抽滤去除水介质，再经干燥得到多维杂化结构的聚合物/石墨烯/导电纳米线混合物；

步骤S30：制备多维杂化结构的聚合基导电复合材料

将步骤(2)制备的多维杂化结构的聚合物/石墨烯/导电纳米线混合物模压成型，得到多维杂化结构的聚合基导电复合材料，所述多维杂化结构的聚合物导电复合材料中各组分的质量配比如下：

一维结构的导电纳米线5～40份

二维结构的石墨烯0.5～5份

球形聚合物基体55～90份；

步骤S10中，制备石墨烯包覆聚合物的聚合物/石墨烯复合材料，具体包括下述步骤：

将氧化石墨烯的水分散液与球形聚合物的水分散液混合，使用阳离子球形聚合物或通过调节溶液pH至1～6使氧化石墨烯均匀包覆在球形聚合物表面，得到氧化石墨烯包覆聚合物的复合材料；

步骤S30中，所述模压成型为冷压或加热模压，冷压条件为：温度为室温，压力为1-30MPa，时间10min～3h；加压条件为：温度(Tg+10)～(Tg+50)℃，Tg为聚合物玻璃化转变温度，压力1-30MPa，时间2min～2h。

2.如权利要求1所述的聚合物导电复合材料的制备方法，其特征在于，所述导电纳米线为银纳米线、铜纳米线、金纳米线、镍纳米线、铝纳米线、铁纳米线、单壁碳纳米管和多壁碳纳米管中的一种或几种。

3.如权利要求2所述的聚合物导电复合材料的制备方法，其特征在于，所述导电纳米线长度为5～500μm，直径30～300nm。

4.如权利要求1所述的聚合物导电复合材料的制备方法，其特征在于，所述球形聚合物基体为球形的聚苯乙烯类、聚甲基丙烯酸酯类、聚丙烯酸酯类、苯乙烯-丙烯酸酯类共聚物、丙烯酸-甲基丙烯酸酯类共聚物、聚丙烯酰胺、聚乙烯、酚醛树脂、聚硅氧烷、聚苯基硅氧烷中的一种或几种。

5.如权利要求4所述的聚合物导电复合材料的制备方法，其特征在于，所述球形聚合物直径为200nm～10μm。

6.如权利要求1所述的聚合物导电复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S10中，氧化石墨烯原位还原方法为化学还原，还原剂为水合肼、二甲肼、氢碘酸、硼氢化钠、硼氢化钾、维生素C、浓氨水中的一种。