包覆膜材料及其应用制造技术

本发明专利技术涉及一种包覆膜材料及其应用方法，包覆膜材料包括以下质量比例的组分：液态环氧树脂48％～99％，架桥剂1％～45％，防腐蚀剂0～10％，硬化促进剂0～27％，其它助剂0～18％。通过调整液态环氧树脂与架桥剂的比例，使得反应后在碳纳米管纤维表面形成的包覆膜具有柔性，及良好的延展性与韧性，可应对各种情况下的物理弯折及拉伸，从而保证碳纳米管纤维导线的正常使用；引入防腐蚀剂，防止化学或生物侵蚀和氧化，延长包覆膜材料的使用寿命；引入硬化促进剂，并通过调节硬化促进剂的使用量，来调节包覆膜材料的固化速度及时间，使包覆效果达到最佳。

【技术实现步骤摘要】
包覆膜材料及其应用
本专利技术涉及有机材料
，特别是涉及包覆膜材料及其应用。
技术介绍
碳纳米管纤维(CarbonNanotubeFiber，简称CNTF)是把千千万万单根纳米管扭拧在一起的宏观纤维，具有轻质、高强、多功能性的特点。碳纳米管被称为终极纤维。通过组装形成的碳纳米管纤维具有轻质、高强、多功能性等特点，成为新一代特种纤维材料，对21世纪高端科技发展有着重大的战略意义。碳纳米管纤维导线是由碳纳米管纤维构成导电部分，在碳纳米管纤维外层结合环氧树脂等包覆膜材料制成的高性能轻质导电线材。碳纳米管纤维导线与传统铜导线相比具有耐高密度电流，耐高压，质量轻，抗氧化等特点。而如何制备既能与碳纳米管纤维有良好浸润效果又具有良好绝缘保护性能的包覆膜材料是目前亟需解决的问题。
技术实现思路
基于此，本专利技术提供一种包覆膜材料，其具有良好的延展性及韧性，包覆效果良好。一种包覆膜材料，包括以下质量比例的组分：液态环氧树脂48％～99％，架桥剂1％～45％，防腐蚀剂0～10％，硬化促进剂0～27％，其它助剂0～18％。上述包覆膜材料，通过调整液态环氧树脂与架桥剂的比例，使得反应后在碳纳米管纤维表面形成的包覆膜具有柔性，及良好的延展性与韧性，可应对各种情况下的物理弯折及拉伸，从而保证碳纳米管纤维导线的正常使用；引入防腐蚀剂，防止化学或生物侵蚀和氧化，延长包覆膜材料的使用寿命；引入硬化促进剂，并通过调节硬化促进剂的使用量，来调节包覆膜材料的固化速度及时间，使包覆效果达到最佳。在其中一个实施例中，液态环氧树脂为环氧树脂Ⅰ和环氧树脂Ⅱ的混合物，环氧树脂Ⅰ为粘度小于30000mPaS(25℃)的环氧树脂，环氧树脂Ⅱ为粘度大于30000mPaS(25℃)的环氧树脂。在其中一个实施例中，环氧树脂Ⅰ选自双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、氨基酚型环氧树脂和脂肪胺环氧树脂中的一种或几种，所述环氧树脂Ⅱ选自双酚S型环氧树脂、苯酚型酚醛环氧树脂和胺类环氧树脂中的一种或几种。在其中一个实施例中，液态环氧树脂为BPA骨架与具有柔软特性的碳分子链及低极性基团构成的高分子聚合物，或者，液态环氧树脂为DGEBPA骨架与具有柔软特性的碳分子链及低极性基团构成的高分子聚合物。在其中一个实施例中，低极性基团为直链烷基链、带支链的烷基链、具有芳香核的二结合基、BPA骨架与脂肪族骨干构成的高分子聚合物，或DGEBPA骨架与脂肪族骨架构成的高分子聚合物。在其中一个实施例中，架桥剂选自酸酐、咪唑和聚胺中的一种。在其中一个实施例中，硬化促进剂选自化合物A、化合物B、胺基化合物、1，8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯和2-甲基咪唑中的一种或几种；化合物A的结构为：R1、R2、R3分别为氢原子或甲基，n＝2～15。化合物B的结构为：R4和R5分别为端基或者二价连接基。在其中一个实施例中，其它助剂为磷系阻燃剂。上述包覆膜材料应用于包覆碳纳米管纤维。一种包覆碳纳米管纤维的方法，即上述包覆膜材料的应用方法，包括以下步骤：提供以下质量比例的组分：液态环氧树脂48％～99％，架桥剂1％～45％，防腐蚀剂0～10％，硬化促进剂0～27％，其它助剂0～18％；提供碳纳米管纤维；将液态环氧树脂、架桥剂、防腐蚀剂、硬化促进剂和其它助剂混合，并于95～110℃的温度下混合反应，获得反应液，并在95～110℃的温度下，通过喷嘴沿碳纳米管纤维延伸方向喷射反应液，待反应液完全包覆碳纳米管纤维，然后温度升至250℃～350℃，反应液固化形成包覆膜。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将对本专利技术进行更全面的描述。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本专利技术提供一种包覆膜材料，包括以下质量比例的组分：液态环氧树脂48％～99％，例如可以为，但不限于48％、50％、53％、55％、57％、60％、62％、65％、66％、68％、70％、71％、73％、75％、77％、79％、80％、81％、83％、85％、90％、95％、97％或99％；架桥剂1％～45％，例如可以为，但不限于1％、3％、5％、7％、8％、10％、12％、15％、18％、20％、22％、24％、26％、28％、30％、33％、35％、38％、40％、42％或45％；防腐蚀剂0～10％，例如可以为，但不限于0、1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％或10％；硬化促进剂0～27％，例如可以为，但不限于0、1％、2％、3％、4％、5％、8％、10％、12％、14％、15％、17％、20％、22％、24％、25％、26％或27％；其它助剂0～18％，例如可以为，但不限于0、1％、2％、3％、4％、5％、7％、9％、10％、11％、13％、15％、17％或18％。在一个实施例中，液态环氧树脂为环氧树脂Ⅰ和环氧树脂Ⅱ的混合物。环氧树脂Ⅰ的粘度小于30000mPaS(25℃)，例如双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、氨基酚型环氧树脂和脂肪胺环氧树脂中的一种或几种的混合。环氧树脂Ⅱ的粘度大于30000mPaS(25℃)，双酚S型环氧树脂、苯酚型酚醛环氧树脂和胺类环氧树脂中的一种或几种的混合。一些实施例中，环氧树脂Ⅰ和环氧树脂Ⅱ的质量比为4～9:1。通过调节粘度不同的环氧树脂Ⅰ和环氧树脂Ⅱ的含量，调节液态环氧树脂的反应粘度，且生成具有多个反应性环氧基团的树脂骨架，以便后续与架桥剂反应获得稳定的架桥效果，使包覆膜材料的柔性与韧性稳定。在一个实施例中，液态环氧树脂还可以为BPA骨架【BPA为双酚A的缩写，简称为二酚基丙烷或者2，2-二(4-羟基苯基)丙烷】与具有柔软特性的碳分子链及低极性基团构成的高分子聚合物，或者，液态环氧树脂为DGEBPA骨架(DGEBPA为双酚A二缩水甘油醚的缩写)与具有柔软特性的碳分子链及低极性基团构成的高分子聚合物。例如液态环氧树脂的结构如下：其中，为特殊的低极性结合基，为柔软性骨架，n＝3～15。柔软性骨架可以通过缩醛反应在碳链中引入，柔软性骨架例如二乙二醇二乙烯基醚，结构如下：液态环氧树脂引入二乙二醇二乙烯基醚后的结构如下：其中，n＝2～9。低极性基团为直链烷基链、带支链的烷基链、具有芳香核的二结合基、BPA骨架与脂肪族骨干构成的高分子聚合物、或DGEBPA骨架与脂肪族骨架构成的高分子聚合物，具有芳香核的二结合基如对苯甲基，对称芳香结构，二取代苯或其他对称芳香结构。在一个实施例中，液态环氧树脂为BPA骨架与脂肪族骨架构成的高分子聚合物，或者，液态环氧树脂为DGEBPA骨架与脂肪族骨架构成的高分子聚合物，如：其中，为BPA骨架或者DGEBPA骨架，为脂肪族骨架，n＝3～5。可选的，液态环氧树脂为环氧树脂EPONResin872或者环氧树脂EPICLONEXA-4816。在一个实施例中，架桥剂选自酸酐、咪唑和聚胺中的一种，酸酐、咪唑和聚胺均具有富含电子的基团，易于引入环氧树脂的骨架中。防腐蚀剂为选择性添加剂，根据碳纳米本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种包覆膜材料，其特征在于，包括以下质量比例的组分：液态环氧树脂48％～99％，架桥剂1％～45％，防腐蚀剂0～10％，硬化促进剂0～27％，其它助剂0～18％。

【技术特征摘要】
1.一种包覆膜材料，其特征在于，包括以下质量比例的组分：液态环氧树脂48％～99％，架桥剂1％～45％，防腐蚀剂0～10％，硬化促进剂0～27％，其它助剂0～18％。2.根据权利要求1所述的包覆膜材料，其特征在于，所述液态环氧树脂为环氧树脂Ⅰ和环氧树脂Ⅱ的混合物，所述环氧树脂Ⅰ为粘度小于30000mPaS(25℃)的环氧树脂，所述环氧树脂Ⅱ为粘度大于30000mPaS(25℃)的环氧树脂。3.根据权利要求2所述的包覆膜材料，其特征在于，所述环氧树脂Ⅰ选自双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、氨基酚型环氧树脂和脂肪胺环氧树脂中的一种或几种，所述环氧树脂Ⅱ选自双酚S型环氧树脂、苯酚型酚醛环氧树脂和胺类环氧树脂中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的包覆膜材料，其特征在于，所述液态环氧树脂为BPA骨架与具有柔软特性的碳分子链及低极性基团构成的高分子聚合物，或者，所述液态环氧树脂为DGEBPA骨架与具有柔软特性的碳分子链及低极性基团构成的高分子聚合物。5.根据权利要求4所述的包覆膜材料，其特征在于，所述低极性基团为直链烷基链、带支链的烷基链、具有芳香核的二结合基、BPA骨架与脂肪族骨干构成的高分子聚合物，或DGEBPA骨架与脂肪族骨架构成的高分子聚合物。...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓飞，
申请(专利权)人：深圳烯湾科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44