[发明专利]一种具有压阻效应的石墨烯基复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种具有压阻效应的石墨烯基复合材料，其特征在于：所述复合材料以硅橡胶作为基体和保护层，纳米纤维素为骨架，石墨烯为导电填料，所述纳米纤维素和石墨烯形成复合薄膜层，石墨烯与纳米纤维素的质量比为1: 0.5~2，所述硅橡胶包覆在所述复合薄膜层外且充分填充所述复合薄膜层的孔隙中。

2.根据 权利要求1所述的具有压阻效应的石墨烯基复合材料，其特征在于：所述石墨烯为单层、少层或多层石墨烯纳米粉末，片层直径为0.5~50μm，层数为1~10层。

3.根据 权利要求1所述的具有压阻效应的石墨烯基复合材料，其特征在于：所述纳米纤维素直径为5~13nm，长度为1~3μm。

4.根据 权利要求1所述的具有压阻效应的石墨烯基复合材料，其特征在于：所述复合薄膜的孔隙率为10%~30%。

5.根据 权利要求1所述的具有压阻效应的石墨烯基复合材料，其特征在于：所述复合材料的厚度为10~100μm。

6.权利要求1-5任一项所述的具有压阻效应的石墨烯基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将石墨烯与纳米纤维素分别溶于水中，混合后搅拌、超声分散得到稳定的石墨烯/纳米纤维素悬浮液；

（2）将石墨烯/纳米纤维素悬浮液经过滤、干燥后得到石墨烯/纳米纤维素复合薄膜；

（3）将石墨烯/纳米纤维素复合薄膜浸入硅橡胶中，使硅橡胶包覆在所述复合薄膜层外且充分填充复合薄膜中的孔隙，固化后得到具有压阻效应的石墨烯复合材料。

7.权利要求6所述的具有压阻效应的石墨烯基复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述的石墨烯/纳米纤维素悬浮液的具体制备方法为先分别将石墨烯和纳米纤维素溶于水中制备石墨烯分散液和纳米纤维素分散液，然后将两种分散液混合，先磁力搅拌30~60min，然后再超声分散3~12h，得到石墨烯/纳米纤维素悬浮液；石墨烯/纳米纤维素悬浮液中石墨烯的浓度为1~5mg/ml，纳米纤维素的浓度为2~10mg/ml，悬浮液中石墨烯与纳米纤维素的质量比为1: 0.5~2。

8.权利要求6所述的具有压阻效应的石墨烯基复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，所述的石墨烯/纳米纤维素悬浮液的用量为100~500mL/m²。

9.权利要求6所述的具有压阻效应的石墨烯基复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，所述的硅橡胶为聚二甲基硅氧烷，聚二甲基硅氧烷与固化剂的比例为1:0.1；

硅橡胶包覆并充分填充石墨烯/纳米纤维素复合薄膜孔隙的方法为将复合薄膜浸入硅橡胶后，置于真空干燥箱中在40~60℃下放置2~4h。