[发明专利]一种环氧树脂/镀镍碳纤维复合导电泡沫及其制备方法

摘要

本发明涉及聚合物复合材料领域，具体是一种环氧树脂/镀镍碳纤维复合导电泡沫及其制备方法。该导电泡沫是由环氧树脂、镀镍碳纤维、发泡剂以及固化剂制备而成的，其中环氧树脂与镀镍碳纤维的体积含量比为94.975.03～97.442.56。具有高电导率和较大长径比的镀镍碳纤维在泡孔壁和泡孔框架中相互搭接形成导电网络，使其在较低含量下能够有效提高材料的电导率；同时泡孔的体积排斥效应限制了镀镍碳纤维的扩散，通过该方法可制备得到具有低逾渗值和高电导率的复合导电泡沫。

主权项

一种环氧树脂/镀镍碳纤维复合导电泡沫的制备方法，其特征在于，该制备方法是通过以下步骤实现的：（1）先将环氧树脂与镀镍碳纤维进行混合，在20～30℃条件下超声机械搅拌，使镀镍碳纤维均匀分散到环氧树脂中，获得聚合物溶液；环氧树脂占环氧树脂与镀镍碳纤维总体积的94.97～97.44vol%，镀镍碳纤维占环氧树脂与镀镍碳纤维总体积的2.56～5.03vol%；所述环氧树脂为E‑51型环氧树脂，电导率为10‑15～10‑16S/m，所述镀镍碳纤维的直径为7.0～7.9μm，长径比为4～20，电导率为104～105S/m，镍层厚度为0.1～0.3μm，镍层均匀包覆在碳纤维表面（2）将发泡剂偶氮二异丁腈加入到步骤(1)所获得的聚合物溶液中，在温度不变的情况下继续超声机械搅拌10～30min，获得初混合物；环氧树脂与偶氮二异丁腈的质量比为100:1～20；（3）将固化剂三乙烯四胺加入到步骤(2)所得初混合物中，在温度不变的情况下继续超声搅拌10～60min，得到终混合物；环氧树脂与三乙烯四胺的的质量比为100:12.5～25；（4）将步骤(3)所得的终混合物在60～100℃、10～15MPa条件下热压20～30min成型，得到具有2.48 vol%的导电逾渗值、7.12×10‑6～2.12×101 S/m的电导率环氧树脂/镀镍碳纤维复合导电泡沫。