一种碳纳米管复合材料的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种碳纳米管复合材料的制备方法，将碳纳米管膜放入膨松剂、相容剂和树脂基体的混合溶液中，静置；当混合溶液中的膨松剂渗入碳纳米管膜内部后，会分解产生微气泡，产生微爆破作用，使得碳纳米管膜的结构逐渐疏松，并使树脂基体分子或纳米颗粒进入到蓬松后碳纳米管膜内部，形成初步的碳纳米管复合材料；然后将其加热并热压，通过混合溶液蒸发过程中产生的芯吸力和压力，使初步的碳纳米管复合材料结构紧实并固化，制备得到聚合物充分浸润的碳纳米管复合材料。本发明专利技术使碳纳米管和大分子树脂共同制成复合材料，提高了材料的综合性能；本发明专利技术方法简单易行，成本低，可以实现产业化。

A preparation method of carbon nanotube composites

The invention provides a preparation method of a carbon nanotube composite material, mixed solution of carbon nanotube film add leavening agent, compatibilizer and resin matrix, static; when in the mixed solution of leavening agents into internal carbon nanotube film, it will produce micro bubbles, micro blasting, the the structure of carbon nanotube films gradually loose, and the resin matrix molecules or nanoparticles into internal carbon nanotube film fluffy, forming a carbon nanotube composite material preliminary; then heating and hot pressing, produced by the mixed solution in the evaporation process of the core and suction pressure, the carbon nanotube composite material structure preliminary compaction and curing the prepared polymer, fully infiltrated carbon nanotube composite materials. The invention makes carbon nanotubes and macromolecular resins together to make composite materials, and improves the comprehensive properties of the materials. The method is simple and cheap, and can achieve industrialization.

【技术实现步骤摘要】
一种碳纳米管复合材料的制备方法
本专利技术涉及一种聚合物均匀浸入的碳纳米管复合材料的制备方法。
技术介绍
碳纳米管是一种具有特殊碳六元环结构的一维量子材料，径向尺寸为纳米量级，轴向尺寸为微米量级，具有优异的的力学、电学和热学性能。随着纳米技术的发展，应用化学气相沉积法等手段，碳纳米管可以直接制备成大尺寸的膜结构。碳纳米管膜继承了碳纳米管的优异性能，非常适合作为复合材料的增强体制备高性能多功能复合材料。有望克服采用碳纳米管粉末与树脂共混制备碳纳米管复合材料的碳纳米管含量低且溶液团聚、所制备复合材料性能差的缺陷。然而，由于碳纳米管集合体中的空隙尺寸很小，表面没有活动官能团，大分子树脂几乎无法进入其内部，极大限制了碳纳米管集合体复合材料的制备与应用。例如专利CN101462391A以及专利CN104371129A中所述的碳纳米管复合材料的制作方法用到的树脂就是热固性小分子环氧树脂，而对于大分子树脂就无法浸入，这就限制了碳纳米管复合材料的发展。而恰恰热塑性复合材料可以回收利用，具有较大的环保、经济优势，如何使碳纳米管和大分子树脂共同制成复合材料成为了当下的热门研究方向。专利
技术实现思路
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【技术保护点】
一种碳纳米管复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：将碳纳米管膜放入膨松剂、相容剂和树脂基体的混合溶液中，静置；当混合溶液中的膨松剂渗入碳纳米管膜内部后，会分解产生微气泡，产生微爆破作用，使得碳纳米管膜的结构逐渐疏松，同时起到除杂作用；并使树脂基体分子进入碳纳米管膜内部，形成初步的碳纳米管复合材料；步骤2：将步骤1中获得的初步的碳纳米管复合材料加热并热压，通过混合溶液蒸发过程中产生的芯吸力和压力，使初步的碳纳米管复合材料结构紧实并固化，制备得到聚合物充分浸润的碳纳米管复合材料。

【技术特征摘要】
1.一种碳纳米管复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：将碳纳米管膜放入膨松剂、相容剂和树脂基体的混合溶液中，静置；当混合溶液中的膨松剂渗入碳纳米管膜内部后，会分解产生微气泡，产生微爆破作用，使得碳纳米管膜的结构逐渐疏松，同时起到除杂作用；并使树脂基体分子进入碳纳米管膜内部，形成初步的碳纳米管复合材料；步骤2：将步骤1中获得的初步的碳纳米管复合材料加热并热压，通过混合溶液蒸发过程中产生的芯吸力和压力，使初步的碳纳米管复合材料结构紧实并固化，制备得到聚合物充分浸润的碳纳米管复合材料。2.如权利要求1所述的一种碳纳米管复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤1中，碳纳米管膜的形式为单壁碳纳米管、多壁碳纳米管或者单壁碳纳米管与多壁碳纳米管的组合；碳纳米管膜为导体、半导体或者导体与半导体的组合体。3.如权利要求1所述的一种碳纳米管复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤1中，碳纳米管膜的制备方法为浮动催化化学气相生长法或碳纳米管阵列直接拉膜法。4.如权利要求1所述的一种碳纳米管复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤1中，碳纳米管膜为单层膜结构，或多层膜的铺层结构。5.如权利要求1所述的一种碳纳米管复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤1中，相容剂为与碳纳米管膜互溶的溶液；所述与碳纳米管膜互溶的溶液为乙醇溶液、丙酮溶液...

【专利技术属性】
技术研发人员：许福军，汪一凡，肖珊，李维，高扬，应芷欣，王志勇，吴建花，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：上海,31