[发明专利]一种石墨烯碳纳米管复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种石墨烯碳纳米管复合材料及其制备方法，包括第一树脂保护层、第一聚苯胺层、第一碳纳米管层、石墨烯层、第二碳纳米管层、第二聚苯胺层和第二树脂保护层，所述石墨烯层上方依次设置有第一碳纳米管层、第一聚苯胺层和第一树脂保护层，且石墨烯层下方依次设置有第二碳纳米管层、第二聚苯胺层和第二树脂保护层。该石墨烯碳纳米管复合材料作为电磁屏蔽材料，耐折，柔韧性好，防水、抗一定温度，而且，该材料以石墨烯层为中心线，向两侧依次设置有碳纳米管层、聚苯胺层和树脂保护层，使得正反面屏蔽效果相等，可在防护服，面罩，防护板，防护罩，防护挂帘等多种场合应用。

技术领域

本发明涉及石墨烯相关技术领域，具体为一种石墨烯碳纳米管复合材料及其制备方法。

背景技术

随着现代电子工业的高速发展，电子电器和无线电通讯得以普遍使用，电磁波引起的电磁干扰问题日益严重，电磁波污染己成为继噪声污染、大气污染、水污染、固体废物污染之后的又一大公害。电磁波不仅会干扰各种电子设备的正常运行，威胁到通信设备的信息安全，而且还会对人类的身体健康产生极大的危害。目前消除电磁波危害的主要方法是采用电磁屏蔽材料对其进行屏蔽。探索高效的电磁屏蔽材料，防止电磁波污染以保护环境和人体的健康,防止电磁波泄漏以保障信息安全，已经成为当今社会迫切需要解决的问题。

目前市场上很多电磁屏蔽材料都是通过材料表面金属镀溅、涂覆、贴覆或通过混纺导电纤维等方式，在制备和使用过程中容易出现很多问题，如金属与材料结合能力差，容易脱落，镀层容易被刮擦而失去屏蔽性能，制备过程污染严重等，而且材料较粗硬，柔韧性差，不透气、手感性较差，不可穿戴，而且很难满足现代电磁屏蔽材料所需的“薄、轻、宽、强”的特性，因此，迫切需要研发一种经久耐用，性能好的可用于服装、外包装、屏蔽层等的电磁屏蔽材料。

如果只有碳纳米管层、石墨烯层、则不耐用，很容易折断、刮伤，但是外表设置保护层，基底层，常用的方法是粘接，这种方式牢固度很成问题。如果复合材料层的多层之间都是粘接，则经过经过外力作用发生脱落、褶皱、内部形成空洞等，很容易失去屏蔽作用。对于多层复合材料，其之间的结合很成问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种石墨烯碳纳米管复合材料及其制备方法，以解决背景技术中提出的多层复合材料屏蔽时无法互相紧密结合，会因多种原因产生脱离或空洞、空隙的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种石墨烯碳纳米管复合材料，包括石墨烯层和两个碳纳米管层，其特征在于：从外至内依次由第一树脂保护层、第一聚苯胺层、第一碳纳米管层、石墨烯层、第二碳纳米管层、第二聚苯胺层和第二树脂保护层叠合组成。

所述石墨烯层上方依次设置有第一碳纳米管层、第一聚苯胺层和第一树脂保护层，且石墨烯层下方依次设置有第二碳纳米管层、第二聚苯胺层和第二树脂保护层。

所述第一碳纳米管层和第二碳纳米管层均是碳纳米管碎片堆积而成的多孔材料，堆积所用的碳纳米管平均直径在5-60nm之间，所述第一碳纳米管层和第二碳纳米管层厚度均在5-40um之间，所述第一碳纳米管层和第二碳纳米管层的孔隙率介于45-80％之间，所述碳纳米管碎片选择双壁碳纳米管的碎片。

所述石墨烯层是利用富含单层石墨烯碎片的悬浊液在碳纳米管薄膜表面反复地旋涂—干燥而成，所述悬浊液是在基础液中混合有石墨烯碎片，所述基础液为双蒸水与无水乙醇的混合液，双蒸水与无水乙醇的重量配比为50％-10％：50-90％。

所述悬浊液中还均匀混合了聚二甲基硅氧烷。

本发明还提供一种石墨烯碳纳米管复合材料的制备方法，其用于制得如前所述的石墨烯碳纳米管复合材料，包括以下步骤。