导电聚烯烃复合材料及其制备方法

摘要

本发明涉及一种导电聚烯烃复合材料及其制备方法。该制备导电聚烯烃复合材料的方法，包括：在三氯化铁改性石墨以及催化剂系统存在下，使烯烃进行淤浆聚合，得到导电聚烯烃复合材料前体；对所述导电聚烯烃复合材料前体进行研磨，得到所述导电聚烯烃复合材料。本发明方法通过对膨胀石墨的改性，进一步提高了石墨材料与聚烯烃树脂的相容性，同时，通过原位填充聚合方法，使石墨材料在树脂中分散更加均匀，有利于形成导电网络，制备性能良好的导电聚烯烃复合材料，所制备的复合材料抗静电、耐磨损。本发明方法简单实用，可与现有聚合工艺相匹配，制备具有导电性能聚烯烃复合材料，可应用于导电、防静电、电磁屏蔽产品。

权利要求

1.一种制备导电聚烯烃复合材料的方法，包括：在三氯化铁改性石墨以及催化剂系统存在下，使烯烃进行淤浆聚合，得到导电聚烯烃复合材料前体；

对所述导电聚烯烃复合材料前体进行研磨，得到所述导电聚烯烃复合材料；

其中，所述三氯化铁改性石墨是如下得到的：将石墨在真空状态、200 400℃温度下进行预处理，~

使经过预处理的石墨和无水三氯化铁在200 500℃的温度复合改性，得到所述三氯化~铁改性石墨。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述催化剂系统包括齐格勒纳塔催化剂和助催化剂。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述齐格勒纳塔催化剂中钛含量为1‑6质量%，基于所述齐格勒纳塔催化剂的总质量；

所述助催化剂为烷基铝，选自甲基铝氧烷、三乙基铝、三异丁基铝或一氯二乙基铝；

Al/Ti摩尔比为25 1000。

~

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述Al/Ti摩尔比为25 500。

~

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述经过预处理的石墨中氧含量为0.1 5.0质~量%，碳为95.0 99.0质量%，基于所述经过预处理的石墨的总质量。

~

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述经过预处理的石墨和所述无水三氯化铁的用量使得，所述三氯化铁改性石墨中碳含量为95.0 99.0质量%，氧含量为0.1 2.0质量%，铁含~ ~量为0.2 2.0质量%，基于所述改性石墨的总质量。

~

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述石墨选自天然石墨、膨胀石墨、鳞片石墨和氧化石墨中的一种或多种。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述石墨为膨胀石墨。

9.根据权利要求1‑3中任一项所述的方法，其中，研磨在球磨机中进行。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，在所述球磨机中，所述球磨机的不锈钢球与所述导电聚烯烃复合材料前体的重量比为2 50﹕1，转速为150 2000转/min，球磨时间为30分钟~ ~ ~

12小时。

11.根据权利要求1‑10中任一项所述的方法得到的导电聚烯烃复合材料。

12.根据权利要求11所述的导电聚烯烃复合材料，其中，所述三氯化铁改性石墨的量为

1‑20质量%，聚烯烃材料的量为80‑99质量%，基于所述导电聚烯烃复合材料的总质量。

13.根据权利要求12所述的导电聚烯烃复合材料，其中，所述三氯化铁改性石墨的量为

3‑10质量%，聚烯烃材料的量为90‑97质量%，基于所述导电聚烯烃复合材料的总质量。

14.根据权利要求11‑13中任一项所述的导电聚烯烃复合材料，其中，所述导电聚烯烃

2 6 

复合材料的体积电阻率为1×10  1×10 Ω•cm。

~

15. 根据权利要求14所述的导电聚烯烃复合材料，其中，所述导电聚烯烃复合材料的

2 5

体积电阻率为1×10  1×10  Ω•cm。

~

说明书

导电聚烯烃复合材料及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及导电聚烯烃复合材料领域，具体涉及一种以石墨为填充剂原位制备的导电聚烯烃复合材料及其制备方法。

背景技术

[0002] 由于原料丰富、价格低廉、易加工成型、耐化学药品性、耐水性好以及良好的机械强度等特点，是薄膜、管材、板材、各种成型制品、电线电缆等的优质材料。聚烯烃树脂被广泛应用于在农业、包装、电子、电气、汽车、机械、日用杂品等领域。但由于聚烯烃树脂具有良好的绝缘性能，这也限制了其在电气行业，特别是导电材料领域的应用，因此导电聚烯烃树脂的开发与应用近年来已成为国际上一个十分活跃的研究领域，它已从初期的纯实验室研究发展到应用研究阶段，广泛应用于半导体、防静电材料、导电性材料等领域。

[0003] 导电聚烯烃可分为结构型和填充型两类。结构型导电聚烯烃是高聚物本身或经掺杂之后具有导电性的材料，而填充型导电聚烯烃是高聚物本身不具有导电性，但通过加入导电性填充剂(导电填料)成为导电性的材料，它是由电绝缘性能较好的塑料和具有优良导电性能的填料及其他添加剂通过混炼造粒，并采用注塑、压塑或挤出成型等方法制得。

[0004] 根据导电填料的不同又分为炭黑填充型、石墨填充型、碳纤维填充型、碳纳米管填充型，以及金属基质导电网络填充型。其中炭黑填充型导电高分子最为普遍。目前炭黑填充型导电塑料领域的研究和开发主要集中在炭黑的改性、新型导电炭黑的开发和纳米炭黑应用等方面。随着纳米材料的发展，通过纳米石墨、碳纳米管、石墨烯等纳米碳材料与基体材料复合制备导电复合材料成为近年来填充型导电高分子材料研究和开发的新动向。

[0005] 石墨等碳材料与聚烯烃材料复合的制备方法主要有两种：物理共混法和原位聚合法。物理共混法又可分为溶液共混法和熔体共混法。它是通过机械方式(如剪切力、磁搅拌和超声等)，并充分利用改性的碳材料与聚合物间的亲和力或空间位阻效应来实现与基体的良好相容性。共混法简单易行，并且便于控制碳材料在聚烯烃基体中的体积分数等因素。原位聚合法是将烯烃聚合催化剂负载在碳材料上面，通过原位聚合制备出复合材料，此方法制备材料石墨烯分散均匀，但是制备方法比较复杂。

[0006] 中国专利CN 108117684A将高密度聚乙烯、聚丙烯和改性碳纳米管和石墨烯等碳材料在润滑剂、相容剂、抗氧剂的存在下制备聚烯烃导电复合材料，复合材料的体积电阻率2
达10 Ω·cm。该工艺采用氯化钴、氯化镍以及硼氢化钠等对碳材料进行改性，工艺流程较为复杂，制备的为聚乙烯、聚丙烯及碳的复合材料，用于消除聚烯烃材料的静电影响。

[0007] 中国专利CN 109535529A将聚乙烯、乙烯丙烯共聚物、导电炭黑和石墨烯混合后进行熔融挤出，得到导电聚乙烯，用于化工原料桶内胆，减少静电及污染。该导电聚乙烯的表3 5
面电阻率可达到10Ω·cm，制备成的内胆型材，其表面电阻率可达到10Ω·cm。

[0008] 中国专利109192539A采用机械化学聚合法制备导电高分子电极材料，该发明是用石墨烯与导电高分子原位聚合制备石墨烯导电高分子复合材料，作为高性能超级电容器电极材料。

[0009] 中国专利CN1252416A提供了一种填充法制备导电性聚烯烃复合材料的方法，该方法采用经预处理的高分散性导电性填料石墨或超导炭黑用齐格勒—纳塔催化剂活化，然后在其表面进行烯烃单体聚合，制备出导电范围可调的导电填料/聚合物复合材料。该复合材料由5～90质量％的导电填料和10～95质量％的聚烯烃聚合物组成。但导电填料含量高，影响树脂的综合性能。

发明内容

[0010] 本发明的目的在于提供以石墨为填充剂原位制备导电聚烯烃复合材料的方法，本发明的方法操作简单，通过对膨胀石墨进一步改性，使石墨更易剥离，聚合物易在石墨间层发生聚合，原位填充制备石墨聚烯烃复合材料，所制备的复合材料具有一定的电导率，可应用于导电、防静电、电磁屏蔽产品。

[0011] 本发明提供的制备导电聚烯烃复合材料的方法，包括：

[0012] 在三氯化铁改性石墨以及催化剂系统存在下，使烯烃进行淤浆聚合，得到导电聚烯烃复合材料前体；

[0013] 对所述导电聚烯烃复合材料前体进行研磨，得到所述导电聚烯烃复合材料。

[0014] 在一种实施方式中，所述催化剂体系包括齐格勒纳塔催化剂和助催化剂。

[0015] 在一种实施方式中，所述齐格勒纳塔催化剂中钛含量为1‑6质量％，基于所述齐格勒纳塔催化剂的总质量；

[0016] 所述助催化剂为烷基铝，选自甲基铝氧烷、三乙基铝、三异丁基铝或一氯二乙基铝；

[0017] Al/Ti摩尔比为25～1000；优选地，Al/Ti摩尔比为25～500。

[0018] 在一种实施方式中，所述三氯化铁改性石墨是如下得到的：

[0019] 将石墨在真空状态、200～400℃温度下进行预处理，

[0020] 使经过预处理的石墨和无水三氯化铁在200～500℃的温度复合改性，得到所述三氯化铁改性石墨。

[0021] 在一种实施方式中，所述经过预处理的石墨中氧含量为0.1～5.0质量％，碳为95.0～99.0质量％，基于所述经过预处理的石墨的总质量。

[0022] 在一种实施方式中，所述经过预处理的石墨和所述无水三氯化铁的用量使得，所述三氯化铁改性石墨中碳含量为95.0～99.0质量％，氧含量为0.1～5.0质量％，铁含量为0.1～3.0质量％，基于所述改性石墨的总质量。

[0023] 在一种实施方式中，所述经过预处理的石墨和所述无水三氯化铁的用量使得，所述三氯化铁改性石墨中碳含量为95.0～99.0质量％，氧含量为0.1～2.0质量％，铁含量为0.2～2.0质量％，基于所述改性石墨的总质量。

[0024] 在一种实施方式中，所述石墨选自天然石墨、膨胀石墨、鳞片石墨和氧化石墨中的一种或多种，优选为膨胀石墨。

[0025] 在一种实施方式中，研磨在球磨机中进行。

[0026] 在一种实施方式中，在所述球磨机中，所述球磨机的不锈钢球与所述导电聚烯烃复合材料前体的重量比为2～50﹕1，转速为150～2000转/min，球磨时间为30分钟～12小时。

[0027] 又一方面，本发明提供根据本发明方法得到的导电聚烯烃复合材料。该导电聚烯2 6 2 5
烃复合材料的体积电阻率为1×10～1×10Ω·cm，优选为1×10～1×10Ω·cm。

[0028] 在一种实施方式中，所述三氯化铁改性石墨的量为1‑20质量％，聚烯烃材料的量为80‑99质量％，基于所述导电聚烯烃复合材料的总质量。

[0029] 在一种实施方式中，所述三氯化铁改性石墨的量为3‑10质量％，聚烯烃材料的量为90‑97质量％，基于所述导电聚烯烃复合材料的总质量。

[0030] 本发明方法通过对膨胀石墨的改性，进一步提高了石墨材料与聚烯烃树脂的相容性，同时，通过原位填充聚合方法，使石墨材料在树脂中分散更加均匀，有利于形成导电网络，制备性能良好的导电聚烯烃复合材料，所制备的复合材料抗静电、耐磨损。本发明方法简单实用，可与现有聚合工艺相匹配，制备具有导电性能聚烯烃复合材料，可应用于导电、防静电、电磁屏蔽产品。

附图说明

[0031] 图1是实施例1使用的膨胀石墨改性前后的X射线衍射图(XRD图)；

[0032] 图2A和图2B分别示出实施例1使用的膨胀石墨及改性后的膨胀石墨透射电镜图片(TEM图片)。

具体实施方式

[0033] 下面根据具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明。本发明的保护范围不限于以下实施例，列举这些实例仅出于示例性目的而不以任何方式限制本发明。

[0034] 本申请一方面提供一种制备导电聚烯烃复合材料的方法，包括：

[0035] 在三氯化铁改性石墨以及催化剂系统存在下，使烯烃进行淤浆聚合，得到导电聚烯烃复合材料前体；

[0036] 对所述导电聚烯烃复合材料前体进行研磨，得到所述导电聚烯烃复合材料。

[0037] 在本发明方法中，三氯化铁改性石墨作为填充剂加入到聚合反应体系中，使得在烯烃聚合形成聚烯烃的过程中原位包含导电介质。

[0038] 在一种实施方式中，所述三氯化铁改性石墨中碳含量为95.0～99.0质量％，氧含量为0.1～5.0质量％，铁含量为0.1～3.0质量％，基于所述改性石墨的总质量。优选地，所述三氯化铁改性石墨中碳含量为95.0～99.0质量％，氧含量为0.1～3.0质量％，铁含量为0.1～2.0质量％，基于所述改性石墨的总质量。在一种实施方式中，所述三氯化铁改性石墨中碳含量为98.0～99.8质量％，氧含量为0.1～5.0质量％，铁含量为0.1～3.0质量％，基于所述改性石墨的总质量。在另一实施方式中，所述三氯化铁改性石墨中碳含量为95.0～
99.0质量％，氧含量为0.1～5.0质量％，铁含量为0.1～2.0质量％，基于所述改性石墨的总质量。

[0039] 在一种实施方式中，本申请三氯化铁改性石墨可以如下得到的：

[0040] 将石墨在真空状态、200～400℃温度下进行预处理，

[0041] 使经过预处理的石墨和无水三氯化铁在200～500℃的温度复合改性，得到所述三氯化铁改性石墨。

[0042] 在以上制备三氯化铁改性石墨的过程中，将石墨在真空状态、200～400℃温度下进行预处理，可以去除石墨表面杂质及结合水的影响。预处理后的石墨中氧含量为0.1～5.0质量％，碳为95.0～99.9质量％，可以由光电子能谱来确定。

[0043] 在以上制备三氯化铁改性石墨的过程中，经过预处理的石墨和无水三氯化铁的复合改性可以在高温高压反应釜中进行，抽真空至0.09MPa真空度以下，反应温度为200～500℃，反应时间为0.5～4h。可以通过调节经过预处理的石墨和所述无水三氯化铁的用量来控制所得的三氯化铁改性石墨的性质。在一种实施方式中，所述经过预处理的石墨和所述无水三氯化铁的用量使得，所述三氯化铁改性石墨中碳含量为95.0～99.0质量％，氧含量为0.1～5.0质量％，铁含量为0.1～3.0量％，基于所述改性石墨的总质量；优选地，所述三氯化铁改性石墨中碳含量为95.0～99.0质量％，氧含量为0.1～2.0质量％，铁含量为0.2～
2.0质量％，基于所述改性石墨的总质量。在一种实施方式中，所述经过预处理的石墨和所述无水三氯化铁的用量使得，所述三氯化铁改性石墨中碳含量为95.0～99.0质量％，氧含量为0.1～5.0质量％，铁含量为0.1～3.0质量％，基于所述改性石墨的总质量。在另一实施方式中，所述经过预处理的石墨和所述无水三氯化铁的用量使得，所述三氯化铁改性石墨中碳含量为95.0～99.0质量％，氧含量为2.0～5.0质量％，铁含量为0.2～2.0质量％，基于所述改性石墨的总质量。

[0044] 在本申请中，石墨选自天然石墨、膨胀石墨、鳞片石墨和氧化石墨中的一种或多种。优选地，石墨为膨胀石墨，这是由于膨胀石墨为天然鳞片石墨通过氧化、酸化插层、水洗、干燥、膨化得到的蠕虫状产物，保留了天然石墨的片层结构，具有耐高温、耐腐蚀、导电、导热及自润滑等特点，又具有由于膨胀带来的比重降低、比表面增大、压缩形变大、易回弹等特点，是理想的润滑剂、吸附剂、添加剂等功能材料。另外，由于在制备过程中膨胀石墨是天然石墨通过氧化、酸化插层等工艺制备得到，因此，与天然石墨相比，石墨中氧含量提高，导致其导电性降低，因此也限制了其在导电材料中的应用。在一种实施方式中，膨胀石墨选自膨胀倍数为300以上，粒度为1μm以上的片状膨胀石墨，体积电阻率小于1Ω·cm。体积电阻率小的膨胀石墨有利于得到导电性能更为优良的导电复合材料。

[0045] 相比于插层石墨化合物，通过以上方法得到的三氯化铁改性石墨由于反应温度较低、反应时间较短，三氯化铁几乎没有插层石墨间层，三氯化铁与石墨边缘的氧官能团结合或填充了部分石墨结构缺陷，因此屏蔽了部分氧官能团或缺陷导致的材料电阻增高，又由于石墨边缘官能团变化及铁元素的影响，使其与树脂材料结合能提高，片层在与石墨混合研磨过程中更易剥离，可以在材料中相互搭接、咬合，形成导电网络，因而可以在加入较少的膨胀石墨材料的条件下，得到具有更高电导率的复合材料。

[0046] 在本发明方法中，所用的催化剂体系包括齐格勒纳塔催化剂和助催化剂。在一种实施方式中，齐格勒纳塔催化剂中钛含量为1‑6质量％，基于所述齐格勒纳塔催化剂的总质量。由于齐格勒纳塔催化剂的烯烃聚合活性较高，对于催化聚合体系中的杂质敏感性较低，如杂原子对催化剂的聚合活性影响较小，适用于淤浆聚合、气相聚合等工艺，是现有工业烯烃聚合装置常用的催化体系，因而是优选齐格勒纳塔催化剂作为主催化剂。

[0047] 在一种实施方式中，助催化剂可以为烷基铝，选自甲基铝氧烷、三乙基铝、三异丁基铝或一氯二乙基铝。在本发明方法中，Al/Ti摩尔比可以为25～1000，优选25～500。

[0048] 可以用于本发明方法的烯烃包括一种或者多种α‑烯烃，例如，一种或者多种具有2‑10个碳原子的α‑烯烃。所述α‑烯烃的实例可以包括乙烯，丙烯，丁烯，己烯，辛烯等。由此，可以得到基于聚乙烯的均聚物或共聚物的导电聚烯烃复合材料，基于聚丙烯的均聚物或共聚物的导电聚烯烃复合材料，基于聚丁烯的均聚物或共聚物的导电聚烯烃复合材料，基于聚己烯的均聚物或共聚物的导电聚烯烃复合材料，以及基于聚辛烯的均聚物或共聚物的导电聚烯烃复合材料等。

[0049] 本发明方法采用原位聚合方法例如原位淤浆聚合方法进行聚烯烃的聚合反应。在该原位淤浆聚合方法中，可以使用本领域已知的各种溶剂例如己烷。反应过程的温度和压力可以根据需要进行选择，例如反应温度可以为50～100℃，反应压力可以为0.4～1.0MPa。聚合反应的时间也可以根据需要选择，例如可以为0.2～2h。

[0050] 在一种实施方式中，可以如下进行聚合反应：在聚合反应釜中加入己烷为溶剂，钛含量为1‑6质量％的齐格勒纳塔催化剂为主催化剂，烷基铝为助催化剂，Al/Ti摩尔比为25～500，反应温度为50～100℃，反应压力为0.4～1.0MPa，改性石墨为填充剂，加入量为己烷溶剂的2～10体积％，聚合反应时间为0.2～2h。

[0051] 反应完毕后降至常温，取出聚合物浆液，过滤，去离子水洗涤，干燥即得到复合材料前体。本发明方法还需要对所述复合材料前体进行研磨。研磨操作可以使包裹在聚聚烯烃中的碳材料“隧穿”暴露，并与部分原位填充在聚合物表面的改性石墨共同形成导电网络，得到具有一定导电率的导电聚烯烃材料。

[0052] 研磨可以采用球磨、辊磨等。优选地，研磨复合在球磨机中进行。通过对石墨的改性，可以进一步提高了石墨材料与聚烯烃树脂的相容性，通过球磨可以使石墨材料更易剥离，形成导电网络，从而得到导电聚烯烃复合材料，同时所制备的导电聚烯烃复合材料保持了聚烯烃树脂的树脂性能。在所述球磨机中，所述球磨机的不锈钢球与所述复合材料前体的重量比为2～50﹕1，优选2～10﹕1；转速为150～2000转/min，优选150～800转/min；球磨时间为30分钟～12小时，或者30分钟‑4小时。

[0053] 本发明另一方面涉及由本发明方法得到的导电聚烯烃复合材料，其具有良好的导2 6 2 5
电性，体积电阻率为1×10～1×10Ω·cm，优选为1×10～1×10Ω·cm。

[0054] 在一种实施方式中，在本发明导电聚烯烃复合材料中，所述三氯化铁改性石墨的量为1‑20质量％，聚烯烃材料的量为80‑99质量％，基于所述导电聚烯烃复合材料的总质量。优选地，所述三氯化铁改性石墨的量为3‑10质量％，聚烯烃材料的量为90‑97质量％，基于所述导电聚烯烃复合材料的总质量。

[0055] 以下将通过实施例对本发明进行详细描述，用于说明本发明的导电聚烯烃复合材料及其制备方法。

[0056] 实施例1

[0057] (1)将20g膨胀石墨(膨胀倍数为300～400倍，纯度为99.9％，平均粒径1μm，电阻率为1.78mΩ·cm)加入500mL高温高压反应釜中，抽真空至0.09MPa以下，以10℃/min的升温速率升至300℃，保持2h后降至常温，处理后的膨胀石墨中氧含量为2.08质量％，碳含量为97.92质量％。

[0058] (2)将4g无水三氯化铁加入到预处理后的膨胀石墨中，继续在高温高压反应釜中反应改性，抽真空至0.09MPa以下，以10℃/min的升温速率升至320℃，保持2h后降至常温，通入氮气保护备用。改性后的膨胀石墨中铁含量为1.01质量％，氧含量为2.06质量％，碳含量为96.93质量％。

[0059] (3)钛、镁系齐格勒纳塔催化剂的制备：取1.46g(15mmol)无水氯化镁粉末，放入带有回流冷凝器和搅拌的三口瓶中，在氮气保护下加入40mL己烷，搅拌并升温至70℃制成悬浮液，加入0.12mL(0.35mmol)的丁氧基钛[Ti(OBu)4]，使氯化镁粉末在己烷中充分分散，继续搅拌并在70℃反应1h，缓慢滴加0.40mL(5.4mmol)的正丁醇，继续在此温度下反应1h，活化载体，降至常温后滴入2mL(18.24mmol)TiCl4，再升温至70℃搅拌反应2h，静置至反应液分层，抽去上层清液，再用90mL己烷分三次洗涤沉淀物，干燥蒸发溶剂，得到流动性良好的固体催化剂，其中钛含量为5.35质量％，镁含量10.7质量％。

[0060] (4)将1升高压釜用氮气抽排置换三次，再用氢气置换一次，然后依次加入500mL干燥的己烷和6mL三乙基铝的己烷溶液(1mol/L)和制备的固体催化剂20mg，使Al/Ti摩尔比为200，再加入步骤(2)加入制备的改性膨胀石墨4g，搅拌升温至80℃，通入氢气升至0.2MPa，再通入乙烯升压至0.8MPa，聚合反应1h，降至常温，取出过滤，去除己烷溶液，取300mL去离子水洗涤过滤三次，洗涤材料中的烷基铝组份，在真空烘箱中60℃下抽真空干燥2h，得到黑褐色碳聚合物复合材料50g，可知复合材料中改性膨胀石墨含量为8.0％。

[0061] (5)取步骤(4)制备的干燥的碳聚合物复合材料20g放置于500mL不锈钢球磨罐中，不锈钢配球100g，300转/min，球磨2h，得到黑褐色均匀的碳聚合物粉料。使用四探针电阻率测试仪可以测得所制备的碳聚合物体积电阻率为791Ω·cm。

[0062] 图1是本实施例使用的膨胀石墨改性前后的X射线衍射图(XRD图)；图2A和图2B分别示出本实施例使用的膨胀石墨及改性后的膨胀石墨透射电镜图片(TEM图片)。

[0063] 实施例2

[0064] 根据实施例1所述的方法，不同的是，

[0065] 步骤(2)中，无水三氯化铁加入量为2g，升温至350℃；

[0066] 步骤(4)中，改性膨胀石墨的加入量为4g，得到54g黑褐色碳聚合物复合材料。复合材料中改性膨胀石墨含量为7.4％。

[0067] 球磨后得到体积电阻率为992Ω·cm的碳聚合物复合材料。

[0068] 实施例3

[0069] 根据实施例1所述的方法，不同的是，

[0070] 步骤(2)中，无水三氯化铁加入量为1g，升温至350℃；

[0071] 步骤(4)中，改性膨胀石墨的加入量为5g，得到52g黑褐色碳聚合物复合材料。复合材料中改性膨胀石墨含量为9.6％。

[0072] 球磨后得到体积电阻率为630Ω·cm的碳聚合物复合材料。

[0073] 对比例1

[0074] 根据实施例1所述的方法，不同的是，使用的碳材料为膨胀石墨(膨胀倍数为300～400倍，纯度为99.9％，平均粒径1μm，电阻率为1.78mΩ·cm)，不加入无水三氯化铁改性，即无步骤(2)过程。得到49g碳聚合物复合材料，复合材料中膨胀石墨的量为8.2％。球磨后得到体积电阻率为1450Ω·cm的碳聚合物复合材料。

[0075] 对比例2

[0076] 根据实施例1所述的方法，不同的是，使用的碳材料为纳米石墨粉(纯度99.9％，D50小于0.6μm，电阻率为689mΩ·cm)，且只有实施例1所述方法的步骤3/4/5，即无步骤1和2过程，得到49g碳聚合物复合材料，复合材料中纳米石墨粉的量为8.2％。球磨后得到的碳聚合物复合材料使用四探针电阻率测试仪无法测定材料电阻率。

[0077] 对比例3

[0078] 根据实施例1所述的方法，不同的是，使用的碳材料为纳米石墨粉(纯度99.9％，D50小于0.6μm，电阻率为689mΩ·cm)，同时按照步骤2的过程进行三氯化铁改性，之后进行实施例1所述方法的步骤3/4/5，得到51g碳聚合物复合材料，复合材料中改性纳米石墨粉的量为7.8％。球磨后得到的碳聚合物复合材料使用四探针电阻率测试仪无法测定材料电阻率。

[0079] 通过以上实验结果可以看出，本发明的碳聚合物复合材料具有一定的导电性能，能够作为导电材料应用于导电、防静电、电磁屏蔽产品。

[0080] 本领域技术人员应当注意的是，本发明所描述的实施方式仅仅是示范性的，可在本发明的范围内作出各种其他替换、改变和改进。因而，本发明不限于上述实施方式，而仅由权利要求限定。