[发明专利]具有连续隔离结构的导电高分子复合材料及其制备方法

权利要求书

1.导电高分子复合材料，其特征在于，其原料包括聚合物1和导电填料，该导电高分子复合材料具有连续隔离结构，所述连续隔离结构为：导电填料以粒子层构成的三维网络的形式规整地分布在聚合物1中，并且，聚合物1被导电填料粒子层分割，但同时聚合物1仍然保持连续结构；

所述导电高分子复合材料采用下述方法制备得到：

1)将聚合物1与导电填料载体熔融共混形成具有双逾渗结构的聚合物1/导电填料载体共混物，该共混物记为M1；其中，所述导电填料载体为聚合物2与导电填料共混形成的聚合物2/导电填料复合材料，所述聚合物2与聚合物1不相容；并且，M1中导电填料选择性分布在聚合物2中；

2)将M1采用溶剂浸泡法选择性地将其中的聚合物2相完全溶解除去，然后经干燥、去除溶剂，得到多孔的聚合物1/导电填料复合材料；

3)将步骤2)所得多孔的聚合物1/导电填料复合材料经过热压工艺制备出具有连续隔离结构的聚合物1/导电填料复合材料，即导电高分子复合材料。

2.根据权利要求1所述导电高分子复合材料，其特征在于，所述聚合物1为热塑性聚合物；所述导电填料选自炭黑、多壁碳纳米管、单壁碳纳米管、碳纤维、石墨烯或金属粉末中的至少一种。

3.根据权利要求2所述导电高分子复合材料，其特征在于，所述聚合物1选自聚丙烯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚氧化乙烯、聚烯烃弹性体、聚甲基丙烯酸甲酯或热塑性硫化橡胶中的一种。

4.根据权利要求3所述导电高分子复合材料，其特征在于，聚合物1为聚丙烯，导电填料为多壁碳纳米管或炭黑时，所述导电高分子复合材料的导电逾渗阈值分别为：聚丙烯/多壁碳纳米管0.26vol％，聚丙烯/炭黑0.37vol％；或：

聚合物1为聚烯烃弹性体，导电填料为多壁碳纳米管或炭黑时，所述导电高分子复合材料的导电逾渗阈值分别为：聚烯烃弹性体/多壁碳纳米管0.39vol％，聚烯烃弹性体/炭黑0.42vol％。

5.权利要求1～4任一项所述导电高分子复合材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括步骤：

1)将聚合物1与导电填料载体熔融共混形成具有双逾渗结构的聚合物1/导电填料载体共混物，该共混物记为M1；其中，所述导电填料载体为聚合物2与导电填料共混形成的聚合物2/导电填料复合材料，所述聚合物2与聚合物1不相容；并且，M1中导电填料选择性分布在聚合物2中；

2)将M1采用溶剂浸泡法选择性地将其中的聚合物2相完全溶解除去，然后经干燥、去除溶剂，得到多孔的聚合物1/导电填料复合材料；

3)将步骤2)所得多孔的聚合物1/导电填料复合材料经过热压工艺制备出具有连续隔离结构的聚合物1/导电填料复合材料，即导电高分子复合材料。

6.根据权利要求5所述导电高分子复合材料的制备方法，其特征在于，所述聚合物2为热塑性聚合物；或：

步骤2)中，溶剂选择能将聚合物2溶解，而对聚合物1不溶解的溶剂。

7.根据权利要求6所述导电高分子复合材料的制备方法，其特征在于，所述聚合物2选自聚丙烯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚氧化乙烯、聚烯烃弹性体、聚甲基丙烯酸甲酯或热塑性硫化橡胶中的一种；或：

步骤2)中，所述溶剂为二甲苯、去离子水、甲苯、二氯甲烷、氯仿或环己烷中的至少一种。

8.根据权利要求7所述导电高分子复合材料的制备方法，其特征在于，制备方法中，

所述聚合物1为聚丙烯，聚合物2为聚苯乙烯；或：

所述聚合物1为聚乙烯，聚合物2为聚苯乙烯；或：

所述聚合物1为聚烯烃弹性体，聚合物2为聚氧化乙烯；或：

所述聚合物1为聚丙烯，聚合物2为聚甲基丙烯酸甲酯；或：

所述聚合物1为聚丙烯，聚合物2为热塑性硫化橡胶。

9.根据权利要求8所述导电高分子复合材料的制备方法，其特征在于，所述导电高分子材料的制备方法中，

所述聚合物1为聚丙烯，聚合物2为聚苯乙烯，导电填料为多壁碳纳米管或炭黑，溶剂为二甲苯，聚丙烯与聚苯乙烯的质量比为50：50；或：

所述聚合物1为聚烯烃弹性体，聚合物2为聚氧化乙烯，导电填料为多壁碳纳米管或炭黑，溶剂为去离子水，聚烯烃弹性体与聚氧化乙烯的质量比为50：50。