[发明专利]一种石墨烯气凝胶/聚氨酯泡沫导电复合材料的制备方法

摘要

本发明属于智能材料领域，公开了一种石墨烯气凝胶/聚氨酯泡沫导电复合材料的制备方法，包括以下步骤：首先分别制备氧化石墨烯分散液和壳聚糖溶液，再将二者混合，然后将混合溶液在真空状态下填充进开孔泡沫内；之后通过冷冻处理、冷冻干燥、热处理的措施制得石墨烯气凝胶/聚氨酯开孔泡沫复合材料成品；本发明将具有高电导率、高压阻灵敏度的石墨烯/壳聚糖气凝胶引入力学性能优异的聚氨酯开孔泡沫中，发挥石墨烯/壳聚糖气凝胶的优异的导电性和压阻性能的同时保证复合材料具有优异的力学性能，解决了气凝胶力学强度差而导致的应用受限的问题，制备的复合材料具高导电性、高压阻灵敏度、高压缩回复性、高耐久性等优点。

主权项

1.一种石墨烯气凝胶/聚氨酯泡沫导电复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，制备氧化石墨烯分散液：将氧化石墨烯加入到去离子水中，超声分散30分钟至均匀分散；步骤二，制备壳聚糖溶液：将壳聚糖固体粉末加入体积分数为1vol.％的醋酸溶液中，机械搅拌至完全溶解，随后对所得壳聚糖溶液离心分离，除去不溶的固体杂质；步骤三，制备氧化石墨烯/壳聚糖溶液：将步骤一所得氧化石墨烯分散液与步骤二所制备的壳聚糖溶液混合，在超声的作用下继续机械搅拌10～60min至混合均匀；步骤四，填充聚氨酯开孔泡沫：将聚氨酯开孔泡沫用刀切去表皮放入特制的密闭容器中，用真空泵抽离容器内的空气，直至容器内的真空度低于大气压80kPa为止，然后将步骤三所得的氧化石墨烯/壳聚糖溶液注入容器中，随后进一步抽离容器内空气直至聚氨酯开孔泡沫完全浸没在氧化石墨烯/壳聚糖溶液之中，最后通入空气，使压力恢复为常压；步骤五，制备氧化石墨烯气凝胶/聚氨酯开孔泡沫复合材料：将步骤四中所得填充有氧化石墨烯/壳聚糖溶液的聚氨酯开孔泡沫转移至模具中，将模具一端的导热板插入装有冷冻液的冷冻罐中进行双向冷冻，直至模具中的溶液被完全冻结；随后将冷冻的样品从模具中取出，迅速转移至冷冻干燥机中进行升华干燥1.5～3天，直至材料内部的冰完全升华；步骤六，制备石墨烯气凝胶/聚氨酯开孔泡沫复合材料：将步骤五所制备的复合材料放入真空烘箱内，开启真空泵先抽真空，然后，先后在90℃和200℃下分别热处理一段时间，热处理完毕后使烘箱压力恢复至大气压，取出样品使其自然冷却至室温。