[发明专利]一种导电高分子材料的制备方法

说明书

本发明提供一种导电高分子材料的制备方法，包括以下步骤：a、将废旧钢渣混合送入粉碎机粉碎、球磨机球磨、超声波振荡，采用酒精清洗后干燥，得粉末一；b、将粉末一、聚苯胺和有机树脂混合导入混炼机中进行熔炼，保温得到混合物一；c、将碳酸钙、炭黑和氧化石墨烯混合，加入乙醇溶液，搅拌、超声波振荡、调节pH、水浴加热，过滤后用蒸馏水冲洗，干燥后得到混合物二；d、将混合物一、混合物二导入反应釜中，加入碳纳米管、磁性纳米颗粒和离子溶液，超声波分散，再加入填充油、润滑剂、填充料、分散剂和抗氧化剂搅拌，导入双螺杆挤出机中挤出、造粒，再塑造成型。本发明耐酸碱腐蚀，且成本低廉、工艺简单。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种导电高分子材料的制备方法。

背景技术

复合型导电高聚物是以高分子材料为基体，加入一定数量的导电物质(如碳黑、石墨、碳纤维、金属粉、金属纤维、金属氧化物等)组合而成。复合型导电高分子材料是高分子材料与导电物质通过分散复合、层压复合以及形成表面导电膜等方式构成的一种功能高分子材料。层压复合与形成表面导电膜这两种方式制成的材料使用后易产生诸多不便，因而应用领域也受到限制。分散复合是通过在高聚物中添加大量导电填料，如碳黑、碳纤维、金属粉末等，后再通过塑料机械设备进行加工制成复合材料。碳黑特别是纳米导电碳黑因碳黑粒径小，比表面积大，结构高，因而渗流阀值低，添加量少，是一种极好的导电填料。其导电性主要取决于碳黑的分散状态，当碳黑浓度达到渗流域值时，并具有一定程度的分散且形成网络分布，就会形成连续的导电通道，网络分布越密集，导电通道越多，导电性越好。碳黑浓度越低、碳黑与树脂的相容性越好，材料的力学性能、加工性能越好。但高导电高分子材料要求的体积电阻率极低，需要更多的导电通道，因此必需加入大量碳黑，易导致碳黑分散不良，与树脂的相容性更差，极大影响了材料的柔韧性、物理机械性能和可加工性。

目前，复合型高导电高分子材料种类繁多，但存在其导电性能与加工性能、力学性能相互矛盾，因此需要一种更好的导电高分子材料，来改善现有技术的不足。

发明内容

本发明的目的是提供一种导电高分子材料的制备方法，本发明的导热性能优良，在不降低导电性能的同时，还增强了材料的力学性能，降低了材料的制备成本。

本发明提供了如下的技术方案：

一种导电高分子材料的制备方法，包括以下步骤：

a、将废旧钢渣混合送入粉碎机中粉碎，之后导入球磨机中球磨1-2h，再使用超声波振荡处理20-30min，之后采用酒精清洗3-5遍，再放入干燥箱中在80-90℃下干燥40-50min，得到粉末一；

b、将粉末一、聚苯胺和有机树脂混合导入混炼机中进行熔炼，熔化温度在360-450℃，时间为45-55min，之后保温得到混合物一；

c、将碳酸钙、炭黑和氧化石墨烯混合，加入乙醇溶液，在100-120r/min的转速下搅拌40-60min，再利用超声波振荡分散10-20min，加入pH值调节剂，调节pH值在5-6，再置于60-80℃下水浴加热2-3h，过滤后，采用蒸馏水冲洗5-8次，再置于真空干燥箱中干燥40-50min，干燥温度为80-90℃，得到混合物二；

d、将混合物一、混合物二导入反应釜中，再依次加入碳纳米管、磁性纳米颗粒和离子溶液，向反应釜中通入惰性气体，常温条件下，用超声波分散40-50min，之后再加入填充油、润滑剂、填充料、分散剂和抗氧化剂高速搅拌30-50min，导入双螺杆挤出机中挤出、造粒，再塑造成型，即可。

优选的，所述步骤b的聚苯胺的制备方法为：将苯胺加入到盐酸溶液中，放在在磁力搅拌器上并在30-35℃下加热、搅拌，然后滴加过硫酸铵溶液，再置于盐酸中进行聚苯胺掺杂10-12h，经抽滤、洗涤和干燥，即可。