[发明专利]一种多孔聚偏氟乙烯-碳纳米管复合材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种多孔聚偏氟乙烯‑碳纳米管复合材料及其制备方法，将碳纳米管在超声分散作用下均匀分散于聚偏氟乙烯基体中，形成导电网络结构，并利用不良溶剂的挥发作用，以及碳纳米管与聚偏氟乙烯的相分离作用，在聚偏氟乙烯基体成膜过程中造孔，制得多孔的聚偏氟乙烯基体。聚偏氟乙烯基体的多孔结构使制得的多孔聚偏氟乙烯‑碳纳米管复合材料成为热的不良导体；碳纳米管在聚偏氟乙烯基体中形成的导电网络结构可有效提高多孔聚偏氟乙烯‑碳纳米管复合材料的电导率和塞贝克系数。制得的多孔聚偏氟乙烯‑碳纳米管复合材料表现出优异的热电性能。

主权项

一种多孔聚偏氟乙烯‑碳纳米管复合材料，它由聚偏氟乙烯、碳纳米管复合形成，所述碳纳米管均匀分散于多孔聚偏氟乙烯基体中，孔径为1～10μm；它包括由以下制备方法制备而成的产品：1)将碳纳米管加入到酸性溶液中，超声分散0.5h～1h，控制反应温度在60～80℃，回流6～8h；然后用去离子水进行稀释，经抽滤、干燥后得到酸化碳纳米管；2)将得到的酸化碳纳米管和表面活性剂加入N‑N二甲基甲酰胺中，置于50～60℃水浴中加热搅拌2～4h，然后超声分散1～2h，使碳纳米管均匀分散在N‑N二甲基甲酰胺溶剂中，得酸化碳纳米管分散液；3)在得到的酸化碳纳米管分散液中加入聚偏氟乙烯，再将混合物置于50～80℃的水浴中加热搅拌，直至聚合物完全溶解，得混合溶液；向混合溶液中加入聚偏氟乙烯的不良溶剂，然后将混合溶液强力超声分散0.5～2h，直至酸化碳纳米管均匀分散；4)在室温下将混合液流延于玻璃板上，自然干燥12～72h后，再放入烘箱中在40～100℃下干燥12～24h，然后将所得膜从玻璃板上揭下，得所述多孔聚偏氟乙烯‑碳纳米管复合材料。