[发明专利]一种石墨烯掺杂聚偏氟乙烯复合材料

摘要

本发明涉及一种石墨烯与聚合物介电复合材料,即不同含氧量的石墨烯掺杂聚偏氟乙烯的复合材料。该复合材料中各成份所占的质量比为石墨烯0.5‑3%，聚偏氟乙烯97‑99.5%。本发明将不同含氧量石墨烯掺杂到聚偏氟乙烯中，在频率100Hz条件下掺杂有低含氧量石墨烯的聚偏氟乙烯复合材料的介电常数最高可达83。本发明提供了一种不同含氧量石墨烯与聚偏氟乙烯介电复合材料；同时提供了一种通过改变石墨烯的含氧量调节石墨烯与聚偏氟乙烯介电复合材料介电性能的方法。

主权项

一种石墨烯掺杂聚偏氟乙烯复合材料，其特征在于：所述的复合材料的制备包括以下步骤：(1)石墨烯的制备将L‑半胱氨酸置于氧化石墨烯悬浮水溶液中，常温下搅拌0～48h后，产物经离心分离得到黑色泥浆，加入0.1M的NaOH水溶液去除黑色泥浆中的L‑半胱氨酸；随后分别用去离子水、无水乙醇洗涤和离心分离处理，直至黑色泥浆pH为7；其后经真空常温干燥得到含氧量为60～12wt％、导电率为7.97×10‑7～1.24×10‑2S·m‑1的石墨烯；(2)石墨烯掺杂聚偏氟乙烯将质量百分比分别为0.5～3％的石墨烯、97～99.5％的聚偏氟乙烯混合，加入乙醇后超声振荡1h，使石墨烯和聚偏氟乙烯混合均匀后自然晾干，再装入模具中，于180～200℃，10～20MPa条件下，在平板硫化机上模压30min，保压冷却后，制得石墨烯掺杂聚偏氟乙烯复合材料；所述的石墨烯掺杂聚偏氟乙烯复合材料在100Hz条件下的介电常数为13～83，介电损耗为0.03～0.11。