[发明专利]具有一维取向多孔结构的导电高分子复合材料的制备方法

权利要求书

1.具有一维取向多孔结构的导电高分子复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)悬浮液制作：将导电粒子、可溶聚合物基体、聚合物溶剂配制成均匀的悬浮液；

2)定向冷冻：将装载步骤1)所得悬浮液的容器以＜500mm/s的速度定向浸入温度比悬浮液凝固点温度低10℃以上的冷却液中，使得在浸入过程中，悬浮液冷冻结晶区域沿浸入方向形成稳定的温度梯度；在整个定向冷冻过程中，先冷却下来的聚合物溶剂分子首先冷冻结晶形成晶柱并发生晶柱定向生长，同时聚合物基体分子和导电粒子在晶柱周围析出；

3)低温低压干燥：在聚合物溶剂晶柱生长完成后，将冷冻后的悬浮液及容器置入冷冻干燥机内，使晶柱在低温低压下直接升华，待晶柱完全升华后取出样品，该样品经干燥后即为具有一维取向多孔结构的导电高分子复合材料。

2.根据权利要求1所述的具有一维取向多孔结构的导电高分子复合材料的制备方法，其特征在于：所述聚合物溶剂是指能够溶解所选择的可溶聚合物基体的适合溶剂，包括水、烃类溶剂、卤代烃类溶剂、醇类溶剂、酯类溶剂、醚类溶剂和酮类溶剂。

3.根据权利要求1所述的具有一维取向多孔结构的导电高分子复合材料的制备方法，其特征在于：所述可溶性聚合物是指能在溶剂中完全溶解或能在溶剂中形成稳定的乳液的一大类聚合物，包括水溶性聚合物、醇溶性聚合物、可溶于酯类溶剂的聚合物、可溶于烃类溶剂的聚合物、可溶于卤代烃类溶剂的聚合物、可溶于醚类溶剂的聚合物和可溶于酮类溶剂的聚合物。

4.根据权利要求1所述的具有一维取向多孔结构的导电高分子复合材料的制备方法，其特征在于：所述导电粒子的可选择种类包括炭黑、碳纳米管、石墨、碳纤维、超细金属颗粒和金属纤维。

5.根据权利要求1所述的具有一维取向多孔结构的导电高分子复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中，还加入了表面活性剂，用于使导电粒子悬浮在聚合物溶液中。

6.根据权利要求1至5任一权利要求所述的具有一维取向多孔结构的导电高分子复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤2)是通过定速/变速移动装置将盛有悬浮液的容器浸入盛有冷却液的冷却槽内完成定向冷冻工作。

7.根据权利要求6所述的具有一维取向多孔结构的导电高分子复合材料的制备方法，其特征在于：通过本制备方法制得的具有一维取向多孔结构的导电高分子复合材料的微孔直径范围为0.2～200微米。