[发明专利]一种介电常数可调控的复合电阻膜及制备方法

权利要求书

1.一种介电常数可调控的复合电阻膜，其特征在于：

制备原料包括：炭黑、碳纳米纤维、石墨烯、分散剂、粘接剂、溶剂和增稠剂；

所述炭黑的粒径大小为35-45nm，占复合电阻膜的质量比为20-25:40；

所述碳纳米纤维的平均直径为8-10nm，长度为8-12μm，占复合电阻膜的质量比为1-5:60；

所述石墨烯的平均直径为1-5μm，厚度100-200nm，占复合电阻膜的质量比为1-5:60；

所述分散剂为十二烷基硫酸钠SDS、十二烷基苯磺酸钠SDBS或水性润湿性分散剂BYK-190；所述粘接剂为水性，占复合电阻膜的质量比20-25:40；溶剂为去离子水；所述增稠剂为甲基纤维素MC、羧甲基纤维素钠CMC或羟乙基纤维素HEC；

所述介电常数可调控的复合电阻膜中：碳纳米纤维在炭黑、石墨烯之间分散，并形成了连续的导电网络，导电网络负载于水性粘接剂中；在2-18GHz频率下介电实部调控范围达到112.06-13.01，介电虚部调控范围为115.97-11.27，电阻率调控范围达到18.464-80.381Ω·cm；

所述粘接剂为水性聚氨酯树脂；

所述介电常数可调控的复合电阻膜，其制备方法包括以下步骤：

步骤1：按照比例将炭黑、石墨烯、分散剂加入到去离子水中，在室温下球磨均匀，得到分散均匀的炭黑/石墨烯混合分散液；炭黑与石墨烯两者质量比为20-25：2-4；分散剂与炭黑/石墨烯混合物的两者质量比为1-5:100；球磨转速为300-400rad/min，球磨时间为40-60min；

步骤2：按照比例将碳纳米纤维、分散剂加入到步骤1得到的炭黑/石墨烯混合分散液中，在室温下机械搅拌和超声震荡，得到分散的炭黑/石墨烯/碳纳米纤维的混合分散溶液；所述碳纳米纤维与炭黑/石墨烯的混合物两者的质量比为1-2:30，分散剂与碳纳米纤维两者质量比为20-30:100，机械搅拌转速为600-800rad/min，超声震荡功率为300-400W，机械搅拌和超声震荡时间为20-30min；

步骤3：按照比例将粘接剂加入到步骤2得到的炭黑/石墨烯/碳纳米纤维的混合分散溶液中，在室温下进行机械搅拌，得到炭黑/石墨烯/碳纳米纤维混合树脂浆料；所述粘接剂与炭黑两者质量比为1.5-2:1；搅拌转速200-300rad/min，机械搅拌时间不低于5min；

步骤4：按照比例将增稠剂加入到步骤3得到的炭黑/石墨烯/碳纳米纤维混合树脂浆料中，在室温下机械搅拌；所述增稠剂与步骤3所得混合浆料的质量比为1:900-1000，机械搅拌转速为50-100rad/min，机械搅拌时间3-5min；

步骤5：将步骤4得到的复合浆料，均匀涂抹在基板上，在室温干燥后放置在60-70℃的真空烘箱中烘干，然后冷却至室温，从基板上剥离，即可得到介电常数可调控的复合电阻膜。