一种高强度导电高分子纳米复合材料的制备方法与流程

技术特征：
1.一种高强度导电高分子纳米复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、准备原料和纳米铜线，原料包括以下重量份的材料：加强剂30
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40份、增韧剂5
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10份、抗冲击剂5
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10份和导电增强剂1
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5份，加强剂包括碳纤维、氧化铝纤维、硼酸镁晶须、聚氨酯树脂、纳米二氧化硅、石英砂；增韧剂包括纳米碳酸钙、氧化锌、聚乙烯醇缩丁醛、聚丁二烯橡胶；抗冲击剂包括乙烯丙烯橡胶、高密度聚乙烯、聚丙烯、甲基丙烯酸甲酯
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丁二烯
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苯乙烯共聚物；导电增强剂包括石墨烯、乙炔黑；s2、将碳纤维、氧化铝纤维、硼酸镁晶须、聚氨酯树脂、纳米二氧化硅、石英砂加入到混合设备内，进行搅拌混合，并对进入混合设备的原料量进行计量，记录数据，混合完成后，将混合料排出，对排出的混合料进行计量，根据两组数据计算出损耗量；s3、将纳米碳酸钙、氧化锌、聚乙烯醇缩丁醛、聚丁二烯橡胶放入混合设备内，进行搅拌混合；s4、将乙烯丙烯橡胶、高密度聚乙烯、聚丙烯、甲基丙烯酸甲酯
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丁二烯
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苯乙烯共聚物放入混合设备内，进行搅拌混合；s5、将s2、s3中得到的混合物与s4中的混合物进行搅拌混合，最后加入石墨烯、乙炔黑搅拌均匀，制得混合料；s6、对混合料进行加热，使混合料完全呈熔融状态后，将纳米铜线制成纳米铜线网格结构，然后将混合料注入到纳米铜线网格结构中，即可制得高强度导电高分子纳米复合材料。2.根据权利要求1所述的一种高强度导电高分子纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述s1中，准备原料和纳米铜线，原料包括以下重量份的材料：加强剂35份、增韧剂7份、抗冲击剂7份和导电增强剂3份，加强剂包括碳纤维、氧化铝纤维、硼酸镁晶须、聚氨酯树脂、纳米二氧化硅、石英砂；增韧剂包括纳米碳酸钙、氧化锌、聚乙烯醇缩丁醛、聚丁二烯橡胶；抗冲击剂包括乙烯丙烯橡胶、高密度聚乙烯、聚丙烯、甲基丙烯酸甲酯
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丁二烯
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苯乙烯共聚物；导电增强剂包括石墨烯、乙炔黑。3.根据权利要求1所述的一种高强度导电高分子纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述s2中，将碳纤维、氧化铝纤维、硼酸镁晶须、聚氨酯树脂、纳米二氧化硅、石英砂加入到混合设备内，进行搅拌混合，混合速度为300
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400r/min，混合时间为30
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40min，并对进入混合设备的原料量进行计量，记录数据，混合完成后，将混合料排出，对排出的混合料进行计量，根据两组数据计算出损耗量。4.根据权利要求1所述的一种高强度导电高分子纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述s3中，将纳米碳酸钙、氧化锌、聚乙烯醇缩丁醛、聚丁二烯橡胶放入混合设备内，进行搅拌混合，混合速度为350
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450r/min，混合时间为30
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40min，并对进入混合设备的原料量进行计量，记录数据，混合完成后，将混合料排出，对排出的混合料进行计量，根据两组数据计算出损耗量。5.根据权利要求1所述的一种高强度导电高分子纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述s4中，将乙烯丙烯橡胶、高密度聚乙烯、聚丙烯、甲基丙烯酸甲酯
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丁二烯
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苯乙烯共聚物放入混合设备内，进行搅拌混合，混合速度为300
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350r/min，混合时间为20
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30min。6.根据权利要求1所述的一种高强度导电高分子纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述s5中，将s2、s3中得到的混合物与s4中的混合物进行搅拌混合，最后加入石墨烯、乙炔黑搅拌均匀，混合速度为500
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600r/min，混合时间为50
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60min，制得混合料。
7.根据权利要求1所述的一种高强度导电高分子纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述s6中，纳米铜线网格结构制作步骤如下：将纳米铜线加入水中充分振荡溶解，然后加入浓度为2～5mg/ml的三羟甲基氨基甲烷溶液，用稀盐酸调节ph为8.5，加入浓度为1～4mg/ml的多巴胺溶液，充分搅拌反应5～8h，得到聚多巴胺包覆的纳米铜线溶液；将聚多巴胺包覆的纳米铜线溶液注入到聚四氟乙烯管状模具中，于
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196
°
c的液氮中冷冻，待聚多巴胺包覆纳米铜线溶液完全冻结后，将其置于冷冻干燥机中，在温度
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10
°
c～
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50
°
c、真空度1.3～13帕的条件下，干燥48～96小时，形成纳米铜线网格结构。8.根据权利要求1所述的一种高强度导电高分子纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述s3中，将纳米碳酸钙、氧化锌、聚乙烯醇缩丁醛、聚丁二烯橡胶放入混合设备内，进行搅拌混合，搅拌时对搅拌速度进行监测，将监测的搅拌速度与设置的搅拌速度进行对比，对比出现误差则进行报警。9.根据权利要求1所述的一种高强度导电高分子纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述s2中，对碳纤维、氧化铝纤维、硼酸镁晶须、聚氨酯树脂、纳米二氧化硅、石英砂进行称量，记录称量数据，为数据a，对排出的混合料进行称量，记录称量数据，为数据b，用数据a减去数据b，得到的值即为损耗量。10.根据权利要求1所述的一种高强度导电高分子纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述s6中，对混合料进行加热，并通过温度传感器对加热的温度进行监测，并将监测数据在显示器上进行显示。

技术总结
本发明属于纳米复合材料的制备领域，尤其是一种高强度导电高分子纳米复合材料的制备方法，针对现有的纳米复合材料的强度及导电性均较差的问题，现提出如下方案，其包括以下步骤：S1、准备原料和纳米铜线，原料包括以下重量份的材料：加强剂30


技术研发人员：史褆 赵涛
受保护的技术使用者：洛阳市方德新材料科技有限公司
技术研发日：2021.08.31
技术公布日：2021/11/28