[发明专利]一种多层次孔洞结构导电高分子复合材料及其制备方法、应用

权利要求书

1.一种多层次孔洞结构导电高分子复合材料，其特征在于，以多层次孔洞结构导电高分子复合材料总质量为基准，所述多层次孔洞结构导电高分子复合材料包括以下质量百分含量的组分：导电填料2~50%和有机硅弹性体50~98%；

所述的多层次孔洞结构导电高分子复合材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将导电填料加入到有机溶剂中，超声分散，得导电填料悬浮分散液；

（2）将有机硅弹性体原料加入到有机溶剂中充分溶解，得有机硅弹性体原料液；

（3）将导电填料悬浮分散液与有机硅弹性体原料液共混，高速搅拌混合均匀，得导电填料/有机硅弹性体混合溶液；

（4）将泡沫金属浸入到步骤（3）制得的导电填料/有机硅弹性体混合溶液中，经过真空排泡、振荡作用，使得导电填料/有机硅弹性体混合溶液包裹于泡沫金属骨架上；

（5）将充分浸涂后的泡沫金属低速旋转，去除堵孔部分的导电填料/有机硅弹性体混合溶液，然后烘干干燥，先排出有机溶剂，再将有机硅弹性体固化，最后通过刻蚀泡沫金属，即得多层次孔洞结构导电高分子复合材料。

2.根据权利要求1所述的一种多层次孔洞结构导电高分子复合材料，其特征在于，所述多层次孔洞结构导电高分子复合材料的电阻率为10² ~ 10⁸Ω·cm；所述多层次孔洞结构导电高分子复合材料具有三维导电网络结构与多层次孔洞结构。

3.根据权利要求1所述的一种多层次孔洞结构导电高分子复合材料，其特征在于，所述导电填料选自石墨烯、石墨烯衍生物、炭黑、碳纤维、石墨、碳纳米管中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的一种多层次孔洞结构导电高分子复合材料，其特征在于，所述有机硅弹性体的主要原料为液体硅油或固体硅橡胶。

5.根据权利要求1所述的一种多层次孔洞结构导电高分子复合材料，其特征在于，所述有机硅弹性体的自交联方式为加成型或者缩合型。

6.根据权利要求1所述的一种多层次孔洞结构导电高分子复合材料，其特征在于，所述有机硅弹性体的主要原料为加成型乙烯基硅油。

7.一种如权利要求1或2或3或4或5或6所述的多层次孔洞结构导电高分子复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将导电填料加入到有机溶剂中，超声分散，得导电填料悬浮分散液；

（2）将有机硅弹性体原料加入到有机溶剂中充分溶解，得有机硅弹性体原料液；

（3）将导电填料悬浮分散液与有机硅弹性体原料液共混，高速搅拌混合均匀，得导电填料/有机硅弹性体混合溶液；

（4）将泡沫金属浸入到步骤（3）制得的导电填料/有机硅弹性体混合溶液中，经过真空排泡、振荡作用，使得导电填料/有机硅弹性体混合溶液包裹于泡沫金属骨架上；

（5）将充分浸涂后的泡沫金属低速旋转，去除堵孔部分的导电填料/有机硅弹性体混合溶液，然后烘干干燥，先排出有机溶剂，再将有机硅弹性体固化，最后通过刻蚀泡沫金属，即得多层次孔洞结构导电高分子复合材料。

8.一种如权利要求7所述的多层次孔洞结构导电高分子复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，高速搅拌的工艺条件为：首先500 rpm搅拌5 ~ 15 min，然后2000 ~ 3000rpm搅拌20 ~ 80 min；所述导电填料/有机硅弹性体混合溶液的浓度为0.05 ~ 0.5 g/mL。

9.一种如权利要求7所述的多层次孔洞结构导电高分子复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）、（2）和（5）中，所述有机溶剂选自己烷，石油醚，正庚烷，甲苯，二甲苯和四氢呋喃中的一种或几种；步骤（5）中，低速旋转的转速控制在300 ~ 800 rpm。

10.一种如权利要求1或2或3或4或5或6所述的多层次孔洞结构导电高分子复合材料在导电高分子领域、弹性应变传感领域及气敏传感领域中的应用。