[发明专利]镍基导电纳米复合材料的制备方法

说明书

本发明公开了镍基导电纳米复合材料的制备方法，该工艺将聚异丁烯丁二酰亚胺、碳纳米材料、丙三醇、纳米陶瓷粉、碳纳米纤维、纳米氧化镍、镍粉、十六烷基硼酸钙、钛酸钠、甲基泼尼松龙醋酸酯、4‑氨基丁酸等原料分别经过溶剂制备、引发剂催化、超声处理、磁力搅拌、高温高速搅拌反应、过筛分选、真空冷冻干燥、包装等步骤制备得到镍基导电纳米复合材料。制备而成的镍基导电纳米复合材料，其电性能好、导电效率高，可以满足多种用户的特殊需求。

技术领域

本发明涉及材料这一技术领域，特别涉及到镍基导电纳米复合材料的制备方法。

背景技术

以碳纳米管、碳纳米纤维、石墨烯和碳纳米角为代表碳纳米材料具有优异导电、导热性能。它们抗张强度能达到钢的100倍，硬度与金刚石相当，却拥有良好的柔韧性。它们化学性质稳定，可作为阻燃材料。具备这些优良的性质同时，它的密度只有钢的1/6。正因为如此，碳纳米材料愈发受到人们关注，正愈发广泛的应用于生活的各个领域。碳纳米材料的应用通常是以复合材料的方式应用的。而表面复合，是制备碳纳米复合材料的一种方式，正逐渐占据重要地位。因为通常物理和化学反应的是发生在表面，在材料的许多应用领域都是应用材料的表面性质。在一些领域碳纳米材料的表面复合通常比体复合更为经济，相对于体复合方式，表面复合方式需要消耗更少的碳纳米材料，工艺过程通常消耗的能量也更少。目前，采用表面复合碳纳米材料的方式主要采用加粘合剂粘合、自组装、预制自支撑结构的方式。

发明内容

根据上述技术背景，本发明公开了镍基导电纳米复合材料的制备方法，该工艺将聚异丁烯丁二酰亚胺、碳纳米材料、丙三醇、纳米陶瓷粉、碳纳米纤维、纳米氧化镍、镍粉、十六烷基硼酸钙、钛酸钠、甲基泼尼松龙醋酸酯、4-氨基丁酸等原料分别经过溶剂制备、引发剂催化、超声处理、磁力搅拌、高温高速搅拌反应、过筛分选、真空冷冻干燥、包装等步骤制备得到镍基导电纳米复合材料。制备而成的镍基导电纳米复合材料，其电性能好、导电效率高，可以满足多种用户的特殊需求。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

镍基导电纳米复合材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将聚异丁烯丁二酰亚胺和碳纳米材料，按质量配比为25∶3混合，加入丙三醇3份中，制备出聚异丁烯丁二酰亚胺溶液；

(2)将纳米陶瓷粉18-24份加入步骤(1)中的聚异丁烯丁二酰亚胺溶液中，超声处理后，加入引发剂溶液1-4份并用磁力搅拌混匀得到混合物；

(3)将碳纳米纤维9-15份、纳米氧化镍2-4份、镍粉1-4份、十六烷基硼酸钙4-8份、钛酸钠2-5份、甲基泼尼松龙醋酸酯1-3份、4-氨基丁酸2-6份混合注入高速搅拌机，搅拌速度为3000-3500转/分钟，加热至170-173℃后，加入稳定剂1-4份，保温反应120-150min，然后降温至42-44℃备用；

(4)将步骤(2)的混合物加入至步骤(3)的反应液中混合均匀继续搅拌60-75分钟，搅拌速度为6000-6500转/分钟；

(5)将步骤(4)的产物过筛分选，然后用蒸馏水洗涤至pH6.8-7.0；

(6)将步骤(5)的产物置于真空冷冻干燥仪内干燥，恢复至常温、包装即得材料成品。

优选地，所述步骤(2)中的超声功率为75kHz，超声60-65min。

优选地，所述步骤(2)中的引发剂溶液为过硫酸铵：亚硫酸氢钠：叔丁基过氧化氢摩尔质量比为7:3:1的混合溶液。

优选地，所述步骤(3)中的稳定剂选自甘露醇、柠檬酸、海藻糖、丙三醇中的任意一种或几种。

优选地，所述步骤(5)中的过筛孔径为7000目。