[发明专利]含有聚乙烯、炭黑和导电修饰石墨烯的PTC复合材料及制备方法

权利要求书

1.一种含有聚乙烯、炭黑和导电修饰石墨烯的PTC复合材料，其特征在于，所述PTC复合材料是由以下重量份数的组分制成：

所述导电修饰石墨烯由包括以下步骤的制备方法制得：

将多层石墨烯、分散剂加入到浓度为0.1mol/L～1.0mol/L的无机酸溶液中超声搅拌混合均匀得到混合溶液A；

向混合体系A中加入导电聚合物单体3,4-乙烯二氧噻吩，冰浴条件下继续超声搅拌，得到混合体系B；

将引发剂溶于浓度为0.1mol/L～1.0mol/L的无机酸溶液中，得到引发体系C；将引发体系C逐滴加入到混合体系B中，引发聚合反应，所得产物经过滤、去离子水和乙醇洗涤、及冷冻干燥获得目标物；

其中，多层石墨烯的浓度为5mg/mL～25mg/mL，多层石墨烯与3,4-乙烯二氧噻吩的质量比为1:(0.05～0.5)；3,4-乙烯二氧噻吩与分散剂的质量比为1:(1～3)，3,4-乙烯二氧噻吩与引发剂的摩尔比为1:(1.0～1.5)；

所述分散剂为聚苯乙烯磺酸钠、十二烷基硫酸钠或十六烷基硫酸钠，所述引发剂为过硫酸铵和氯化铁组成的双组分引发剂，其中氯化铁与过硫酸铵的摩尔比为1:(50～200)。

2.根据权利要求1所述的PTC复合材料，其特征在于，其中所述聚乙烯为结晶度大于60％的中密度聚乙烯或高密度聚乙烯。

3.根据权利要求1所述的PTC复合材料，其特征在于，其中所述相容剂为马来酸酐接枝聚乙烯、丙烯酸酯接枝聚乙烯或乙烯-醋酸乙烯酯共聚物。

4.根据权利要求1所述的PTC复合材料，其特征在于，其中所述炭黑的平均粒径为30nm～100nm。

5.根据权利要求1所述的PTC复合材料，其特征在于，其中所述多层石墨烯的厚度1nm～20nm，直径为1μm～50μm。

6.根据权利要求1所述的PTC复合材料，其特征在于，其中所述无机酸为盐酸，硫酸或高氯酸。

7.一种权利要求1至6任一项所述的PTC复合材料的制备方法，包括以下步骤：

将聚乙烯、导电修饰石墨烯、炭黑和相容剂按所述配比置于转矩流变仪中，在温度为150℃～180℃、转速为50r/min～80r/min的条件下混炼5min～15min，得到目标物。