复合材料及其制备方法、触控笔与流程

本申请属于屏幕触控材料，尤其涉及一种复合材料及其制备方法、触控笔。

背景技术：

1、触控笔作为一种人机交互(human-computer?interaction或human-machineinteraction，简称hci或hmi)的主要工具，用户可以使用触控笔直接在屏幕上书写，通过点击触控屏幕来选取文件或绘画。

2、为了提升用户体验，触控笔笔头材料一般对导电性、硬度和耐磨性有一定要求，目前市场上主流的触控笔笔头材料包括金属、硬质塑料、硅胶和纤维等，然而这些材料的总体综合性能不够理想，很难满足用户的书写体验需求。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种复合材料及其制备方法、触控笔，旨在解决目前用于触控笔笔头的材料综合性能较差，影响用户体验的技术问题。

2、为实现上述申请目的，本申请采用的技术方案如下：

3、第一方面，本申请提供一种复合材料，包括如下重量份数的组分：

4、

5、其中，改性多壁碳纳米管包括多壁碳纳米管以及与多壁碳纳米管连接的聚甲基丙烯酸甲酯，多壁碳纳米管掺杂有碘；改性二硫化钼包括二硫化钼以及与二硫化钼连接的聚酰胺。

6、在一些实施例中，多壁碳纳米管与聚甲基丙烯酸甲酯的质量比为1:(7-15)；和/或

7、多壁碳纳米管与碘的质量比为1:(0.1-0.3)。

8、在一些实施例中，聚酰胺由ε-己内酰胺与二硫化钼表面的氨基聚合而成，且二硫化钼与ε-己内酰胺的质量比为1:(6-12)。

9、在一些实施例中，多壁碳纳米管的长径比为500-1500；和/或

10、二硫化钼包括粒度为2000目的二硫化钼纳米片。

11、第二方面，本申请提供一种复合材料的制备方法，包括以下步骤：

12、提供本申请第一方面提供的复合材料中各重量份数的组分；

13、将聚氨酯、改性多壁碳纳米管、改性二硫化钼和抗氧剂进行混料处理，得到复合材料。

14、在一些实施例中，改性多壁碳纳米管的制备步骤包括：将纯化的多壁碳纳米管与甲基丙烯酸甲酯和引发剂混合进行加热聚合反应，得到连接有聚甲基丙烯酸甲酯的多壁碳纳米管；将连接有聚甲基丙烯酸甲酯的多壁碳纳米管和碘晶体混合进行热处理，得到改性多壁碳纳米管。

15、在一些实施例中，纯化的多壁碳纳米管包括用三氟乙酸溶剂进行纯化处理的多壁碳纳米管；和/或，

16、所述加热聚合反应在三氟乙酸条件下进行。

17、在一些实施例中，改性二硫化钼的制备步骤包括：将剥离后的二硫化钼粉末进行氨基化处理，得到氨基修饰的二硫化钼粉末；将氨基修饰的二硫化钼粉末与ε-己内酰胺单体混合进行开环聚合反应，得到改性二硫化钼。

18、在一些实施例中，混料处理包括：在160-165℃熔融共混后于170-175℃热压，然后冷压，退火处理。

19、第三方面，本申请提供一种触控笔，包括笔头，笔头的材料包括本申请第一方面提供的复合材料和/或本申请第二方面提供的制备方法制备得到的复合材料。

20、本申请第一方面提供复合材料包括一定重量份数的聚氨酯、改性多壁碳纳米管和改性二硫化钼。其中，改性多壁碳纳米管包括连接有聚甲基丙烯酸甲酯以及掺杂有碘的多壁碳纳米管，基于聚甲基丙烯酸甲酯和聚氨酯之间有良好的相容性，因此可以提高多壁碳纳米管在聚氨酯基体中的分散性，同时掺杂的碘可以减少多壁碳纳米管的表面结构缺陷，从而提高复合材料整体的导电性能；而改性二硫化钼包括连接有聚酰胺的二硫化钼，基于聚酰胺与聚氨酯之间也有良好的相容性，因而有利于提高二硫化钼在聚氨酯基体中的分散性，从而降低复合材料整体的摩擦系数。因此，本申请的复合材料以聚氨酯为基体材料，通过添加改性多壁碳纳米管和改性二硫化钼使聚氨酯基体中均匀分数多壁碳纳米管和二硫化钼，从而使得复合材料具有很好的导电性和耐磨性，而且不易形变，可以很好地用作触控笔的笔头材料。

21、本申请第二方面提供的复合材料的制备方法，将本申请第一方面提供的复合材料中各重量份数的组分进行混料处理得到。这样的制备方法不仅工艺简单，而且得到的复合材料具有很好的导电性和耐磨性，不易形变，可以很好地用作触控笔的笔头材料。

22、本申请第三方面提供的触控笔，其笔头的材料包括本申请第一方面提供的复合材料和/或本申请第二方面提供的制备方法制备得到的复合材料，因此这样的触控笔在屏幕上书写时具有高耐磨、低形变、高导电的优点，因书写流畅，因此可以很好地提高用户体验。

技术特征：

1.一种复合材料，其特征在于，包括如下重量份数的组分：

2.如权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述多壁碳纳米管与所述聚甲基丙烯酸甲酯的质量比为1:(7-15)；和/或

3.如权利要求1项所述的复合材料，其特征在于，所述聚酰胺由ε-己内酰胺与所述二硫化钼表面的氨基聚合而成，且所述二硫化钼与所述ε-己内酰胺的质量比为1:(6-12)。

4.如权利要求1-3任一项所述的复合材料，其特征在于，

5.一种复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述改性多壁碳纳米管的制备步骤包括：将纯化的多壁碳纳米管与甲基丙烯酸甲酯和引发剂混合进行加热聚合反应，得到连接有聚甲基丙烯酸甲酯的多壁碳纳米管；将所述连接有聚甲基丙烯酸甲酯的多壁碳纳米管和碘晶体混合进行热处理，得到所述改性多壁碳纳米管。

7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述纯化的多壁碳纳米管包括用三氟乙酸进行纯化处理的多壁碳纳米管；和/或，

8.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述改性二硫化钼的制备步骤包括：将剥离后的二硫化钼粉末进行氨基化处理，得到氨基修饰的二硫化钼粉末；将所述氨基修饰的二硫化钼粉末与ε-己内酰胺单体混合进行开环聚合反应，得到所述改性二硫化钼。

9.如权利要求5-8任一项所述的制备方法，其特征在于，所述混料处理包括：在160-165℃熔融共混后于170-175℃热压，然后冷压，退火处理。

10.一种触控笔，包括笔头，其特征在于，所述笔头的材料包括权利要求1-4任一项所述的复合材料和/或权利要求5-9任一项所述的制备方法制备得到的复合材料。

技术总结
本申请涉及屏幕触控材料技术领域，尤其涉及一种复合材料及其制备方法、触控笔。复合材料包括如下重量份数的组分：聚氨酯100?150份，改性多壁碳纳米管6?10份，改性二硫化钼10?20份，抗氧剂0?3份；其中，改性多壁碳纳米管包括多壁碳纳米管以及与多壁碳纳米管连接的聚甲基丙烯酸甲酯，多壁碳纳米管掺杂有碘；改性二硫化钼包括二硫化钼以及与二硫化钼连接的聚酰胺。本申请以聚氨酯为基体材料，通过添加改性多壁碳纳米管和改性二硫化钼使聚氨酯基体中均匀分散多壁碳纳米管和二硫化钼，从而使得复合材料具有很好的导电性和耐磨性，而且不易形变，可以很好地用作触控笔的笔头材料。

技术研发人员：杨俊辉,龙炳铭,董磊,舒汇琳
受?；さ募际跏褂谜撸?/b>深圳市鸿合创新信息技术有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/29