[发明专利]一种石墨烯/聚酰胺介电复合材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种石墨烯/聚酰胺介电复合材料的制备方法，该复合材料包括生物基聚酰胺基体、氧化石墨烯基介电填料，其中氧化石墨烯基介电填料是用氧化石墨烯包覆碳纳米球，然后再用聚多巴胺包覆氧化石墨烯得到的，并且该介电填料以纳米水平分散在生物基聚酰胺基体中。碳纳米球的加入降低了石墨烯的用量，多巴胺的加入改善了氧化石墨烯在聚酰胺基体的分散问题，同时还对氧化石墨烯有一定的还原作用，从而获得了高介电常数、低介电损耗的石墨烯/聚酰胺介电复合材料。

主权项

一种石墨烯/聚酰胺介电复合材料的制备方法，其特征在于步骤如下：1)制备癸二酸：衣康酸：癸二胺：丁二胺单体摩尔比为2:8:5:5的生物基聚酰胺，将制得的生物基聚酰胺在70～80℃真空条件下干燥24‑36h；2)氧化石墨烯基介电填料的制备：将碳纳米球在300‑1000W的超声功率下超声2‑5h后超声分散于去离子水中得到碳纳米球悬浮液，然后将其倒入氧化石墨烯水溶液中，其中碳纳米球与氧化石墨烯的质量比为2:1，在25‑45℃下搅拌2‑5h，反应结束后抽滤、冷冻干燥，得到氧化石墨烯包覆碳纳米球的粉末；将该粉末超声分散于去离子水中，1‑3h后，调节溶液PH值为8‑9，然后加入多巴胺，其中多巴胺与碳纳米球的质量比为1:3，在40‑60℃下搅拌24‑48h，抽滤洗涤，冷冻干燥，得到产物氧化石墨烯基介电填料；3)石墨烯/聚酰胺介电复合材料的制备：将生物基聚酰胺溶解在乙醇中，再将氧化石墨烯基介电填料于300‑1000W的超声功率下超声1‑3h后分散在去离子水中，得到稳定的氧化石墨烯基介电填料悬浮液；将得到的悬浮液加入到溶解好的聚酰胺基体中，其中氧化石墨烯基介电填料与生物基聚酰胺的质量比为2:1‑10:1，搅拌反应1h，用旋转蒸发仪将得到的混合溶液的溶剂除去，将得到的混合物真空烘干得到石墨烯/聚酰胺复合材料；4)熔融挤出成型：将石墨烯/聚酰胺复合材料通过微量注射成型仪得到厚度为1mm的复合材料膜片，成型温度为150‑180℃，挤出压力为500‑800bar。