[发明专利]一种纳米粒子掺杂复合导电材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种纳米粒子掺杂复合导电材料及其制备方法，涉及材料领域。纳米粒子掺杂复合导电材料的制备方法包括以下步骤：按重量份取24‑36份粘合剂、12‑18份聚苯硫醚、16‑22份纳米溶胶、7‑11份聚氧乙烯醚和3‑8份聚四氟乙烯于密炼机中进行熔融混合，起始转速为60r/min保持2min，然后调整转速为110r/min，混合2min，混合后热压成型即得纳米粒子掺杂复合导电材料。本发明制备方法简单，成本低廉，得到的复合导电材料抗拉强度在38.75‑43.54MPa范围，冲击强度在47.39‑52.32KJ·m^‑2范围，体积电阻率2.33×10²‑10.42×10⁴Ω·cm范围，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及材料领域，特别是涉及一种纳米粒子掺杂复合导电材料及其制备方法。

背景技术

随着科技的快速发展，导电性复合材料的生产制备与应用受到了人们的重视，导电材料在一些抗静电制品、敏感元件、电器元件和发热体材料等许多方面都有着广泛的应用。复合型导电材料的性能优异、制备方法简单易于操作，成本也较为低廉，受到许多行业的青睐，在移动通讯、信息技术、工业领域、消费电子、国防科技等领域具有广阔的应用前景。纳米材料的许多性能优于体材料，纳米技术的应用前景十分广阔，半导体纳米微粒由于具有量子尺寸效应、表面效应以及宏观量子隧道效效应等呈现出许多优异的性能。因此，本发明研制了一种纳米溶胶，将其与自制粘合剂等组分进行熔融混合，得到了导电性能优良并且力学性能优良的纳米粒子掺杂复合导电材料。

发明内容

要解决的技术问题：

本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种纳米粒子掺杂复合导电材料及其制备方法。

技术方案：

本发明提供了一种纳米粒子掺杂复合导电材料的制备方法，包括以下步骤：按重量份取24-36份粘合剂、12-18份聚苯硫醚、16-22份纳米溶胶、7-11份聚氧乙烯醚和3-8份聚四氟乙烯于密炼机中进行熔融混合，起始转速为60r/min保持2min，然后调整转速为110r/min，混合2min，混合后热压成型即得纳米粒子掺杂复合导电材料；

所述纳米溶胶的制备方法包括以下步骤：

将醋酸亚铁和乙酸镁溶于蒸馏水得到醋酸亚铁乙酸镁混合溶液备用，将表面活性剂置于烧杯中，加入庚烷，搅拌溶解，然后加入醋酸亚铁乙酸镁混合溶液，密封，用磁力搅拌器搅拌30min，然后置于干燥器中，解除密封，取硫化钠于另一个烧杯中，同时置于干燥器中，加入浓盐酸于硫化钠中，迅速盖紧干燥器，静置24h，得到纳米溶胶。

优选的，熔融混合的温度为170-210℃。

优选的，所述醋酸亚铁乙酸镁混合溶液中醋酸亚铁和乙酸镁的质量比为(75-85):1。

优选的，所述粘合剂的制备方法包括以下步骤：

(1)称取纤维素于反应器中，加入蒸馏水，混合5min，然后加入高碘酸钠、四丁基溴化铵和氢氧化钾混合均匀，进行氧化反应，取出加入乙二醇混合均匀，反应后离心，用蒸馏水洗涤沉淀物至中性，然后40℃烘干研磨得到氧化纤维素；

(2)将明胶溶于蒸馏水中，60-80℃恒温水浴不断搅拌使之完全溶解，将氧化纤维素溶于蒸馏水中，80-100℃搅拌使其完全溶解，然后将氧化纤维素溶液滴加到明胶溶液中，搅拌均匀，干燥得到粘合剂。

进一步优选的，步骤(1)中氧化反应的温度为50-70℃，反应时间为1-3h。

进一步优选的，步骤(1)中离心转速为3000-5000r/min，离心时间为10-20min。

进一步优选的，步骤(2)中中明胶与氧化纤维素的质量比为1：(2-4)。

有益效果：