[发明专利]高聚物/石墨烯@磁性纳米粒子泡沫复合材料的合成方法

说明书

高聚物/石墨烯@磁性纳米粒子泡沫复合材料的合成方法，涉及聚酰亚胺。1)制备石墨烯溶液；2)将二氨基二苯醚粉末加到步骤1)制备的石墨烯溶液中混合，得溶液A；3)将均苯四甲酸二酐粉末加入步骤2)制备的混合溶液A中缩合，得溶液B；4)在步骤3)得到的溶液B中加入磁性纳米粒子，搅拌，得溶液C；5)将步骤4)得到的溶液C倾倒在平板上，再放在以水为絮凝剂的絮凝池中，絮凝后烘干；所得的材料的结构特点是带有明显泡沫结构的高聚物/石墨烯@磁性纳米粒子复合材料，并且在电磁波吸收上表现出比较优越的性质。操作简单，可操作性强，重现性好，产率可达95％。

技术领域

本发明涉及聚酰亚胺，尤其是涉及高聚物/石墨烯@磁性纳米粒子泡沫复合材料的合成方法。

背景技术

聚酰亚胺具有优良的机械性能，一些聚酰亚胺品种不溶于有机溶剂，对稀酸稳定聚酰亚胺具有很高的耐辐照性能，聚酰亚胺是自熄性聚合物，发烟率低。聚酰亚胺作为一种特种工程材料，已广泛应用在航空、航天、微电子、纳米、液晶、分离膜、激光等领域。聚酰亚胺，因其在性能和合成方面的突出特点，不论是作为结构材料或是作为功能性材料，其巨大的应用前景已经得到充分的认识，被称为是解决问题的能手，并认为“没有聚酰亚胺就不会有今天的微电子技术”。聚酰亚胺高聚物与石墨烯形成的这种泡沫结构已有研究。(Y.Li,X.L.pei,B.shen,W.T.zhai,L.H.zhang,RSC ADV.5(2015)24342-24351)然而，目前对于聚酰亚胺高聚物/石墨烯与磁性纳米粒子复合形成的泡沫结构研究的不多，同时这种结构的复合材料具有良好的导电性和高饱和磁化强度，在电磁波吸收方面有良好的应用空间，有广阔的应用空间。

发明内容

本发明的目的在于提供工艺步骤较为简单，泡沫结构合成较为均一和高聚物/石墨烯@磁性纳米粒子泡沫复合材料的合成方法。

本发明包括以下步骤：

1)制备石墨烯溶液；

在步骤1)中，所述制备石墨烯溶液的具体方法可为：将石墨烯加入到N,N-二甲基甲酰胺溶液中，超声混合，得石墨烯溶液。

2)将二氨基二苯醚(ODA)粉末加到步骤1)制备的石墨烯溶液中混合，得溶液A；

3)将均苯四甲酸二酐(PMDA)粉末加入步骤2)制备的混合溶液A中缩合，得溶液B；

在步骤3)中，所述将均苯四甲酸二酐(PMDA)粉末加入步骤2)制备的混合溶液A中缩合，可将与二氨基二苯醚(ODA)等摩尔量的PMDA粉末加入步骤2)中制备的溶液中。

4)在步骤3)得到的溶液B中加入磁性纳米粒子，搅拌，得溶液C；

在步骤4)中，所述磁性纳米粒子可选自金属、金属氧化物、合金等中的一种。

5)将步骤4)得到的溶液C倾倒在平板上，再放在以水为絮凝剂的絮凝池中，絮凝后烘干；

在步骤5)中，所述平板可采用玻璃板等；所述烘干的温度可为60℃。

本发明所得的材料的结构特点是带有明显泡沫结构的高聚物/石墨烯@磁性纳米粒子(金属，金属氧化物，合金)复合材料，并且在电磁波吸收上表现出比较优越的性质。

本发明的突出优点在于：

1)利用溶液缩聚法制备得到新型高聚物/石墨烯@磁性纳米粒子(金属，金属氧化物，合金)泡沫复合材料，这种材料在微波吸收上具有潜在的应用前景；

2)本发明操作简单，可操作性强，重现性好，产率可达95％。

3)本发明可大规模制备，实现商品化，在实际应用中具有潜在的应用价值。

4)本发明耐高温，在航空航天方面具有潜在的应用价值。

附图说明