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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种纳米碳基高导电膜制备方法,尤其采用二步过滤制备纳米碳基高导电膜的方法。
技术介绍
1、导电膜在电热转换、通信保护等关系国计民生领域有着重大应用,高性能应用同时也对工农业减碳降碳目标具有重大意义。随着电加热装置向高效、安全、便携的方向发展,对电加热材料的电加热稳定性、电加热转换效率和使用寿命提出了更高的要求。与传统电加热材料相比,碳纳米电加热材料具有耐高温、化学稳定性好、电热转换效率高、安全性能突出等优点,被认为是理想的电加热材料(journal of materials science,2021,56(26):14542-14555)。碳纳米材料因为表面能高易团聚的本征缺点,在应用中难以直接体现出纳米优势,所以工业制备碳纳米分散液时,过程除用到大量的分散溶剂如水或有机溶剂外,还需要添加一定比例的分散助剂以帮助碳纳米材料改善在溶剂中的分散。目前,以水性碳纳米分散液为原料制备纳米碳基高导电膜(专利《一种水性碳纳米电热涂层液及其制备方法和应用》公开号cn106366884a),低碳环保,是该领域重要发展方向。其中涉及水性碳纳米分散液包括石墨烯分散液、氧化石墨烯分散液、炭黑分散液和碳纳米管分散液等,应用于建筑装饰、供暖、智能穿戴、服装、理疗、除冰等领域,具有广阔的应用前景。
2、如上可知,此类膜的制备前提是获得高分散的碳纳米分散液。随后膜制备中,再通过各种技术去除其中的分散溶剂如水或有机溶剂,同时设法减少所使用的分散助剂的残留。实际上,为达到比较好的碳纳米分散效果,纳米分散液中分散助剂通常会超比例使用。这导
3、在导电膜的制备方法中,过滤是一种常用方法。它可以去除体系中游离分散剂,也可以去除小于滤膜孔径的小长径比碳纳米材料;通过控制孔径大小,还可以得到致密度不同的纳米碳膜。但是,传统的“一步过滤”,对碳纳米分散材料,无法兼顾处理上述多个问题以达到较好的优化效果。为此,本专利提出“二步过滤”用于制备纳米碳导电膜,即先使用大孔径滤膜彻底去除游离分散剂以及小长径比碳纳米材料,复分散后使用小孔径滤膜得到更致密的纳米碳膜。相比于“一步过滤”,该法有效解决了上述问题,从而制备出高导电的纳米碳基膜材料。
技术实现思路
1、本专利技术旨在解决传统一步过滤的局限性,提供了一种纳米碳基高导电膜制备方法,该方法绿色、过程简单、成本低。
2、本专利技术的技术方案如下:
3、一种二步过滤制备纳米碳基高导电膜的方法,包括如下步骤:
4、(1)将碳纳米分散液经过大孔径滤膜过滤,所得滤饼经机械处理后重新分散。
5、(2)将步骤(1)复分散后的碳纳米分散液再次经过小孔径滤膜过滤,干燥后得纳米碳膜。
6、上述技术方案中,进一步的,所述碳纳米分散液为碳纳米管分散液、石墨烯分散液、氧化石墨烯分散液和炭黑分散液中的一种或几种的混合,所用分散溶剂是水或有机溶剂。
7、进一步的,所述滤膜为尼龙滤膜、混合纤维素膜、聚偏氟乙烯膜、聚四氟乙烯膜、聚醚砜膜中的一种或几种的联合。
8、进一步的,步骤(1)中所述大孔径滤膜孔径为0.22μm~10μm。进一步的,步骤(2)中所述小孔径滤膜为孔径小于步骤(1)中滤膜孔径的滤膜。
9、进一步的,步骤(1)和步骤(2)边搅拌边过滤,其中搅拌速度为0~1000rpm。
10、进一步的,步骤(1)机械处理重新分散时间0~60s。
11、进一步的,步骤(2)中干燥温度为室温~500℃。
12、进一步的,所述过滤是常压过滤、真空过滤、正压过滤中的一种。
13、本专利技术优点及有益效果如下:
14、1.本专利技术提出的纳米碳膜制备方法简单、绿色、成本低。
15、2.本专利技术提出的纳米碳膜制备方法,该方法通过二步过滤克服了体系中游离的分散剂和小长径比碳纳米材料等不利因素,得到了表面平整光滑且致密高导电的纳米碳导电膜。
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1.一种二步过滤制备纳米碳基高导电膜的方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,所述碳纳米分散液为碳纳米管分散液、石墨烯分散液、氧化石墨烯分散液和炭黑分散液中的一种或几种的混合,所用分散溶剂是水或有机溶剂。
3.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,所述滤膜为尼龙滤膜、混合纤维素膜、聚偏氟乙烯膜、聚四氟乙烯膜、聚醚砜膜中的一种或几种的联合。
4.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)中所述大孔径滤膜孔径为0.22μm~10μm;步骤(2)中所述小孔径滤膜为孔径小于步骤(1)中滤膜孔径的滤膜。
5.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)和步骤(2)边搅拌边过滤,其中搅拌速度为0~1000rpm。
6.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)机械处理重新分散时间0~60s。
7.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(2)中干燥温度为室温~500℃。
8.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,所述过滤是常压过滤、真空过滤、正压过滤中的一
9.按照权利要求1-8任一项所述的方法制备得到的纳米碳基高导电膜。
...【技术特征摘要】
1.一种二步过滤制备纳米碳基高导电膜的方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,所述碳纳米分散液为碳纳米管分散液、石墨烯分散液、氧化石墨烯分散液和炭黑分散液中的一种或几种的混合,所用分散溶剂是水或有机溶剂。
3.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,所述滤膜为尼龙滤膜、混合纤维素膜、聚偏氟乙烯膜、聚四氟乙烯膜、聚醚砜膜中的一种或几种的联合。
4.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)中所述大孔径滤膜孔径为0.22μm~10μm;步骤(2)中所述小孔径滤膜为...
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