[发明专利]一种云母粉/石墨烯导电复合材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种云母粉/石墨烯复合材料，包括云母粉；以及复合在所述云母粉表面的石墨烯类材料。本发明将石墨烯类材料(石墨烯及其衍生物)与云母粉进行复合，形成稳定复合结构，可实现石墨烯表面均匀分布，有效阻止石墨烯片层团聚，大大提高了云母粉的电导率，得到了一种具有优异导电性能的云母粉/石墨烯复合材料，使之成为高效的导电填料，不但能够提高后续涂料应用的导电性能，还有效提升了耐腐蚀性能。本发明通过简易的方法将石墨烯成功复合在云母粉表面，而且不使用水合肼等高危害还原剂，不仅避免环境污染，而且工艺更为简单、条件温和、安全环保，更加适合工艺化大生产。

技术领域

本发明属于导电复合材料技术领域，涉及一种云母粉/石墨烯复合材料及其制备方法，尤其涉及一种云母粉/石墨烯导电复合材料及其制备方法。

背景技术

云母粉是一种非金属矿物，属于单斜晶体，晶体为鳞片状，具丝绢光泽(白云母粉呈玻璃光泽)，纯块呈灰色、紫玫瑰色、白色等，径厚比80，比重2.6～2.7，硬度2～3，含有多种成分，其中主要有SiO₂，含量一般在49％左右，Al₂O₃含量在30％左右。云母粉具有良好的弹性、韧性、滑动性绝缘性、耐高温、耐酸碱、耐腐蚀、附着力强、耐热隔音、热膨胀系数小等特性，是现代工业中重要的功能性填料之一，可提高其机械强度，增强韧性、附着力抗老化及耐腐蚀型等。另外云母粉的化学组成、结构、构造与高岭土相近，又具有粘土矿物的某些特性，即在水介质及有机溶剂中分散悬浮性好，色白粒细，有粘性等特点。因此，云母粉兼具云母类矿物和粘土类矿物的多种特点，被广泛地应用于电器、电焊条、橡胶、塑料、造纸、油漆、涂料、颜料、陶瓷、化妆品、新型建材等行业。

现今多数高分子材料因优异的加工性和绝缘性而广泛用作电子仪器仪表的壳体，及航天飞机和导弹的表面涂装材料。然而，具有高绝缘性的高分子材料，其表面受到摩擦或撞击时，很容易产生和积累静电。这些积累在制品表面的静电由于吸尘严重难于净化，而影响制品的外观和在超净环境(如手术室、计算机室、精密仪器等)中的应用，尤为严重的是，当静电积累到一定程度时就会产生静电放电，引起各种精密仪器、精密电子元器件击穿而报废，甚至引起易燃、易爆物起火或爆炸，造成巨大的恶性事故。因此，将导电填料制备导电涂料并在电子器件表面刷涂是解决上述问题的有效途径。

正是由于云母粉具有如此多的特点，因而随着科学技术的不断发展，还在不断开辟出新的应用领域，上述导电填料领域就是其中之一。虽然云母粉具有绝缘性，但是通过复合导电材料，就可以实现导电性能。复合型导电云母就是这种价廉、质轻的材料，即以云母作为基底或芯材，在其表面包覆一层或几层化学稳定性好、耐腐蚀性强、电导率高的导电物质(如金属等)，而得到的导电复合材料。复合型导电云母具有比重小、导电性好、颜色可调、原料丰富、价格便宜等优势，而且还兼具云母的部分特性，所以受到了相关应用领域的普遍重视。

传统的复合型导电云母粉主要是导电碳材料添加和化学镀法其表面包覆一层或几层化学稳定性好、耐腐蚀性强、电导率高的导电物质而得到的复合材料。通常现有工艺是采用传统的化学镀法工艺，不仅过程繁琐，而且采用大量重金属镍盐、铜盐或铬盐等重金属盐溶液进行化学镀，对环境有很大污染。虽然近些年，已经有文献报道，采用石墨烯类材料或碳纳米管进行复合，但是仍需要化学还原以及繁琐的后处理步骤，所以工艺复杂，成本高昂，不利于工业化大规模生产，同时复合云母粉的导电性能还比较弱，无法满足下游行业日益增长的要求。

因此，如何找到一种具有较好导电性的复合云母粉，同时制备方法又简单易行，无污染，已成为诸多生产厂商以及下游应用领域亟待解决的重要问题之一。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种云母粉/石墨烯复合材料及其制备方法，本发明提供的云母粉/石墨烯具有较好的导电性能，而且制备方法简单易行，适于大规模工业化生产。

本发明提供了一种云母粉/石墨烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：

A)将石墨烯类材料溶液和云母粉混合后，得到混合物；