專利名稱：碳管含量高且分散均勻的碳納米管復(fù)合材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種碳管含量高且分散均勻的碳納米管復(fù)合材料的制備方法。
背景技術(shù)：
相對(duì)于金屬材料和無(wú)機(jī)材料而言，聚合物材料具有力學(xué)性能差、導(dǎo)電性能差、使用溫度低等劣勢(shì)。從纖維或納米粉體增強(qiáng)聚合物材料的報(bào)道中可以看出聚合物材料的力學(xué)性能，導(dǎo)電性和使用溫度都有所提高。碳納米管的拉伸強(qiáng)度可達(dá)到63GPa，是碳纖維拉伸強(qiáng)度的數(shù)十倍，被譽(yù)為“超級(jí)纖維”。相對(duì)于傳統(tǒng)纖維材料，碳納米管具有尺度小、比表面積大、長(zhǎng)徑比高、力學(xué)性能強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)；相對(duì)于其他納米粉體而言，它具有長(zhǎng)徑比高、力學(xué)性能強(qiáng)、導(dǎo)電性好等綜合優(yōu)勢(shì)；同時(shí)碳納米管具有獨(dú)特的一維線性結(jié)構(gòu)，是最為理想的復(fù)合材料增強(qiáng)體。采用碳納米管制成的復(fù)合材料能夠?qū)⒔Y(jié)構(gòu)增強(qiáng)與功能化融于一體，從而實(shí)現(xiàn)多功能高強(qiáng)復(fù)合材料。因此，理論上，為達(dá)到力學(xué)和電學(xué)性能的最佳改性的目的，要求碳納米管的分散以及兩相之間界面結(jié)合良好。對(duì)于力學(xué)性能的改性，要求碳納米管在聚合物基體中應(yīng)分散均勻，兩相界面結(jié)合力強(qiáng)；對(duì)于電學(xué)性能的改性，碳納米管需要在基體內(nèi)形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，即碳納米管之間應(yīng)保持接觸。然而，由于碳納米管的納米尺度及團(tuán)聚效應(yīng)等因素使得制備理想結(jié)構(gòu)的碳管復(fù)合材料成為實(shí)現(xiàn)其優(yōu)越性能的重要障礙。目前國(guó)內(nèi)外廣泛采用的碳納米管復(fù)合材料制備方法主要還是基于將粉末狀碳納米管與聚合物介質(zhì)相混合的方法。如溶液共混法是將碳納米管與聚合物在溶液環(huán)境下充分混合后再通過(guò)各種途徑使溶劑揮發(fā)獲得碳管復(fù)合材料的方法。熔融共混法是將碳管添加至一定溫度下熔融的聚合物中，通過(guò)熔體的剪切作用力將碳管分散并于高聚物分子充分混合，再經(jīng)延壓，注塑或擠出成型等獲得碳管增強(qiáng)聚合物的方法。這些共混方法制備的碳管復(fù)合材料中碳管體積含量低，分散不均勻，排列雜亂，沒(méi)有充分體現(xiàn)碳納米管的增強(qiáng)作用，所得到的復(fù)合材料性能的力學(xué)和電學(xué)性能并不理想。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種碳管含量高且分散均勻的碳納米管復(fù)合材料制備方法，通過(guò)卷繞輥、氣壓式噴槍和加熱裝置的有效結(jié)合，并通過(guò)改變其工藝參數(shù)制備不同尺寸大小、不同厚度、不同層狀結(jié)構(gòu)的碳納米管復(fù)合材料，該方法制備的碳納米管復(fù)合材料可廣泛應(yīng)用于超級(jí)電容器、電池以及過(guò)濾材料中，其進(jìn)一步研究亦可發(fā)展成為高性能、多功能的碳納米管復(fù)合材料的制備方法，具有廣闊的應(yīng)用前景。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種碳管含量高且分散均勻的碳納米管復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，具體步驟為第一步將碳納米管加入到第一可揮發(fā)性溶劑中，添加分散劑，在超聲波振蕩下，實(shí)現(xiàn)碳納米管在第一可揮發(fā)性溶劑中的均勻分散，得到碳納米管分散液；第二步將聚合物溶解在第二可揮發(fā)性溶劑中，得到聚合物溶液；第三步將卷繞輥連接控速電機(jī)，在卷繞輥的一側(cè)通過(guò)噴槍將分散好的碳納米管、分散液噴灑在轉(zhuǎn)動(dòng)的卷繞輥上，在卷繞輥的另一側(cè)通過(guò)噴槍將聚合物溶液噴灑在所述的卷繞輥上，啟動(dòng)設(shè)置在卷繞輥附近的加熱裝置，使第一可揮發(fā)性溶劑和第二可揮發(fā)性溶劑揮發(fā)；連續(xù)進(jìn)行噴灑、卷繞和揮發(fā)過(guò)程，在卷繞輥上形成由碳納米管和聚合物組成的碳納米管復(fù)合材料。優(yōu)選地，第三步中用于噴灑碳納米管分散液的噴槍和用于噴灑聚合物溶液的噴槍同時(shí)開(kāi)啟，以形成碳納米管和聚合物均勻混合的碳納米管復(fù)合材料。優(yōu)選地，第三步中用于噴灑碳納米管分散液的噴槍間歇開(kāi)啟，以形成在厚度方向上碳納米管與聚合物均勻混合層與聚合物層間隔分布的碳納米管復(fù)合材料。
優(yōu)選地，第三步中在用于噴灑碳納米管分散液的噴槍和卷繞輥之間放置豎直方向上具有相互平行的空隙的格柵，以形成在水平方向上碳納米管與聚合物均勻混合層與聚合物層間隔分布的碳納米管復(fù)合材料。優(yōu)選地，第三步中所述的卷繞輥的材料為金屬、高聚物、陶瓷或玻璃。卷繞輥通過(guò)控速電機(jī)調(diào)節(jié)其轉(zhuǎn)繞方向、轉(zhuǎn)繞速度和卷繞輥動(dòng)程。優(yōu)選地，第三步中，在噴灑碳納米管分散液和聚合物溶液之前，在卷繞輥的表面覆蓋一層聚合物或金屬薄膜，在聚合物或金屬薄膜的表面噴灑脫模劑，以獲得表面平整的碳納米管復(fù)合材料，在聚合物或金屬薄膜上形成由碳納米管和聚合物組成的碳納米管復(fù)合材料后，取下聚合物或金屬薄膜，即得到碳納米管復(fù)合材料。優(yōu)選地，第三步中所述的噴槍為可調(diào)節(jié)氣壓式噴槍，噴槍與氣壓泵連接，用于噴灑碳納米管分散液的噴槍和用于噴灑聚合物溶液的噴槍在卷繞輥的左右兩側(cè)相對(duì)設(shè)置，并設(shè)于同一水平面上，卷繞輥的前后兩側(cè)分別設(shè)置一個(gè)加熱裝置。在工作時(shí)要確保已形成的復(fù)合結(jié)構(gòu)層再次到達(dá)噴灑區(qū)時(shí)表面干燥，可揮發(fā)性溶劑已基本蒸發(fā)完畢。噴槍的噴嘴到卷繞輥表面距離根據(jù)實(shí)際要求所定，一般情況下，制取寬度為5厘米(長(zhǎng)度取決于卷繞輥直徑)的碳納米管復(fù)合材料，其距離控制在3-5厘米。加熱裝置的熱效應(yīng)根據(jù)卷繞輥的轉(zhuǎn)速不同進(jìn)行調(diào)節(jié)，加熱裝置距離卷繞輥表面3-5厘米，確保加熱區(qū)的溫度在60-80攝氏度。優(yōu)選地，第三步中所述的噴槍為單噴頭噴槍或多噴頭噴槍。優(yōu)選地，所述的碳納米管為單壁碳納米管和多壁碳納米管中的一種或兩種的混合物。優(yōu)選地，所述的第一可揮發(fā)性溶劑為乙醇、甲醇、丙酮和水中的一種或幾種的混合物。優(yōu)選地，所述的分散劑為十二烷基磺酸鈉(SDS)、十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)和十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)中的一種或幾種的混合物。采用合適的分散劑有助于碳納米管粉末的均勻分散。優(yōu)選地，所述的碳納米管、第一可揮發(fā)性溶劑和分散劑的比例為Img 2 4mI : 0. 5 2mg。優(yōu)選地，所述的超聲波振蕩的具體操作條件為頻率53KHz，振蕩時(shí)間4小時(shí)。優(yōu)選地，所述的聚合物為聚乙烯醇(PVA)、可溶性環(huán)氧樹(shù)脂和可溶性聚氨酯(PU)中的一種或幾種的混合物。優(yōu)選地，所述的第二可揮發(fā)性溶劑為乙醇、甲醇、丙酮和水中的一種或幾種的混合物。
優(yōu)選地，通過(guò)調(diào)節(jié)卷繞輥的縱向動(dòng)程和噴槍的噴灑周期來(lái)控制碳納米管復(fù)合材料中碳納米管的含量和分散狀態(tài)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)可控，通過(guò)卷繞輥、氣壓式噴槍、加熱裝置的有效結(jié)合，并通過(guò)改變其工藝參數(shù)制備不同尺寸大小、不同厚度、不同層狀結(jié)構(gòu)的碳納米管復(fù)合材料，該方法制備的碳納米管復(fù)合材料可廣泛應(yīng)用于精密儀器、超級(jí)電容器、電池以及過(guò)濾材料中，亦可發(fā)展成為高性能、多功能的碳納米管復(fù)合材料的制備方法，具有廣闊的應(yīng)用前景。



圖Ia為碳納米管復(fù)合材料的制備裝置俯視圖a ；圖Ib為碳納米管復(fù)合材料的制備裝置正視圖b ；圖2a為在水平方向上碳納米管與聚合物均勻混合層與聚合物層間隔分布的碳納米管復(fù)合材料的制備裝置圖；圖2b是在水平方向上碳納米管與聚合物均勻混合層與聚合物層間隔分布的碳納米管復(fù)合材料結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是在厚度方向上碳納米管與聚合物均勻混合層與聚合物層間隔分布的碳納米管復(fù)合材料結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。實(shí)施例I制備碳納米管均勻分散的碳納米管/聚乙烯醇復(fù)合材料(I)選取直徑為20納米，長(zhǎng)度50-100微米的多壁碳納米管為碳納米管材料，將碳納米管材料加入到可揮發(fā)性溶劑酒精中，添加分散劑十二烷基磺酸鈉(SDS)，其中，碳納米管、可揮發(fā)性溶劑和分散劑的比例為Img 2mL 0. 5mg ;在頻率53KHz超聲振蕩條件下，振蕩時(shí)間4小時(shí)，實(shí)現(xiàn)碳納米管在可揮發(fā)性溶劑中的均勻分散。(2)將聚合物PVA Ig溶于濃度90vol %乙醇溶液IL中制備成為聚合物溶液。(3)如圖Ia和圖Ib所示，將聚四氟乙烯制成的卷繞輥連接控速電機(jī)，在卷繞輥上鋪蓋一層聚酯薄膜，并在其表面均勻噴灑由上海東恒化工有限公司提供的甲基乙烯基硅橡膠，在卷繞輥的一側(cè)通過(guò)噴槍將分散好的碳納米管分散液噴灑在轉(zhuǎn)速以每分鐘10轉(zhuǎn)的卷繞輥上，同時(shí)在卷繞輥的另一側(cè)通過(guò)噴槍將聚合物溶液噴灑在所述的卷繞輥上，啟動(dòng)設(shè)置在卷繞輥附近的加熱裝置，使第一可揮發(fā)性溶劑和第二可揮發(fā)性溶劑揮發(fā)；連續(xù)進(jìn)行噴灑、卷繞和揮發(fā)過(guò)程5小時(shí)，在卷繞輥上形成碳納米管和聚合物均勻混合的碳納米管復(fù)合材料，取出粘附有碳納米管復(fù)合材料的聚酯薄膜，置于80°C恒溫箱中干燥2個(gè)小時(shí)，在脫模劑作用下可揭下碳納米管復(fù)合材料。將碳納米管復(fù)合材料壓平，切割成相應(yīng)的尺寸即得到所需復(fù)合材料。
所述的噴槍為可調(diào)節(jié) 氣壓式單噴頭噴槍，噴槍與氣壓泵連接，用于噴灑碳納米管分散液的噴槍和用于噴灑聚合物溶液的噴槍在卷繞輥的左右兩側(cè)相對(duì)設(shè)置，并設(shè)于同一水平面上，卷繞輥的前后兩側(cè)分別設(shè)置一個(gè)加熱裝置。卷繞輥的轉(zhuǎn)繞方向和轉(zhuǎn)繞速度通過(guò)控速電機(jī)控制，卷繞輥的外徑、卷繞輥動(dòng)程、卷繞速度、脫模劑用量可根據(jù)實(shí)際產(chǎn)量進(jìn)行調(diào)節(jié)。通過(guò)調(diào)節(jié)氣壓泵的輸出壓大小來(lái)調(diào)節(jié)單位時(shí)間內(nèi)碳納米管分散液的噴灑量。本實(shí)施例中，碳納米管分散液每分鐘每平方厘米的噴灑量為0. 3毫升，聚合物溶液每分鐘每平方厘米的噴灑量為0. 2毫升，噴槍的噴嘴到卷繞輥表面距離為4厘米。加熱裝置距離卷繞輥表面4厘米，加熱區(qū)的溫度為70°C。實(shí)施例2制備水平方向上碳納米管與聚合物均勻混合層與聚合物層間隔分布的碳納米管復(fù)合材料(I)選取直徑為20納米，長(zhǎng)度50-100微米的多壁碳納米管為碳納米管材料，將碳納米管材料加入到可揮發(fā)性溶劑酒精溶液中，添加分散劑十二烷基磺酸鈉(SDS)，其中碳納米管、可揮發(fā)性溶劑和分散劑的比例為Img 2mL 0. 5mg ;在頻率53KHz超聲振蕩條件下振蕩4小時(shí)，實(shí)現(xiàn)碳納米管在可揮發(fā)性溶劑中的均勻分散。(2)將聚合物PVA Ig溶于濃度90VOl%乙醇溶液IL中制備成為聚合物溶液。(3)如圖2a所示，將聚四氟乙烯制成的卷繞輥連接控速電機(jī)，在卷繞輥上鋪蓋一層聚酯薄膜，并在其表面均勻噴灑由上海東恒化工有限公司提供的環(huán)氧樹(shù)脂用脫模劑，在用于噴灑碳納米管分散液的噴槍和卷繞輥之間，距離卷繞輥I厘米的距離處，放置在豎直方向上具有相互平行的空隙的格柵，使碳納米管在噴灑過(guò)程中部分被格柵遮擋，只能部分噴涂與卷繞輥表面，在卷繞輥的一側(cè)通過(guò)噴槍將分散好的碳納米管分散液噴灑在以每分鐘10轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)的卷繞輥上，同時(shí)在卷繞輥的另一側(cè)通過(guò)噴槍將聚合物溶液噴灑在所述的卷繞輥上，啟動(dòng)設(shè)置在卷繞輥附近的加熱裝置，使第一可揮發(fā)性溶劑和第二可揮發(fā)性溶劑揮發(fā)；連續(xù)進(jìn)行噴灑、卷繞和揮發(fā)過(guò)程5小時(shí)，在卷繞輥上以形成在水平方向上碳納米管與聚合物均勻混合層與聚合物層間隔分布的碳納米管復(fù)合材料形成碳納米管和聚臺(tái)物均勻混合的碳納米管復(fù)合材料，取出粘附有碳納米管復(fù)合材料的聚酯薄膜，置于80°C恒溫箱中干燥2個(gè)小時(shí)，在脫模劑作用下可揭下碳納米管復(fù)合材料。將碳納米管復(fù)合材料壓平，切割成相應(yīng)的尺寸即得到如圖2b所示的復(fù)合材料。所述的噴槍為可調(diào)節(jié)氣壓式單噴頭噴槍，噴槍與氣壓泵連接，用于噴灑碳納米管分散液的噴槍和用于噴灑聚合物溶液的噴槍在卷繞輥的左右兩側(cè)相對(duì)設(shè)置，并設(shè)于同一水平面上，卷繞輥的前后兩側(cè)分別設(shè)置一個(gè)加熱裝置。卷繞輥的轉(zhuǎn)繞方向和轉(zhuǎn)繞速度通過(guò)控速電機(jī)控制，卷繞輥的外徑、卷繞輥動(dòng)程、卷繞速度、脫模劑用量可根據(jù)實(shí)際產(chǎn)量進(jìn)行調(diào)節(jié)。通過(guò)調(diào)節(jié)氣壓泵的輸出壓大小來(lái)調(diào)節(jié)單位時(shí)間內(nèi)碳納米管分散液的噴灑量。本實(shí)施例中，碳納米管分散液每分鐘每平方厘米的噴灑量為0. 3毫升，聚合物溶液每分鐘每平方厘米的噴灑量為0. 2毫升，噴槍的噴嘴到卷繞輥表面距離為5厚米。加熱裝置距離卷繞輥表面5厘米，加熱區(qū)的溫度為80°C。實(shí)施例3制備厚度方向上碳納米管與聚合物均勻混臺(tái)層與聚合物層間隔分布的碳納米管復(fù)合材料
(I)選取直徑為20納米，長(zhǎng)度50-100微米的多壁碳納米管為碳納米管材料，將碳納米管材料加入到可揮發(fā)性溶劑酒精溶液中，添加分散劑SDS，其中，碳納米管、可揮發(fā)性溶劑和分散劑的比例為Img 2mL 0. 5mg ;在頻率53KHz超聲振蕩條件下，振蕩時(shí)間4小時(shí)，實(shí)現(xiàn)碳納米管在可揮發(fā)性溶劑中的均勻分散。(2)將聚合物PVA Ig溶于濃度90vol %乙醇溶液IL中制備成為聚合物溶液。(3)如圖Ia和圖Ib所示，將聚四氟乙烯制成的卷繞輥連接控速電機(jī)，在卷繞輥上鋪蓋一層聚酯薄膜，并在其表面均勻噴灑由上海東恒化工有限公司提供的甲基乙烯基硅橡膠，在卷繞輥的一側(cè)通過(guò)噴槍將分散 好的碳納米管分散液噴灑在以每分鐘10轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)的卷繞輥上，控制噴灑碳納米管分散液的噴槍，使其開(kāi)啟10分鐘后再關(guān)閉10分鐘，使碳納米管層在厚度方向上不連續(xù)分布，在卷繞輥的另一側(cè)通過(guò)噴槍將聚合物溶液噴灑在所述的卷繞輥上，啟動(dòng)設(shè)置在卷繞輥附近的加熱裝置，使第一可揮發(fā)性溶劑和第二可揮發(fā)性溶劑揮發(fā)；連續(xù)進(jìn)行噴灑、卷繞和揮發(fā)過(guò)程5小時(shí)，在卷繞輥上形成在厚度方向上碳納米管與聚合物均勻混臺(tái)層與聚合物層間隔分布的碳納米管復(fù)合材料，取出粘附有碳納米管復(fù)合材料的聚酯薄膜，置于80°C恒溫箱中干燥2個(gè)小時(shí)，在脫模劑作用下可揭下碳納米管復(fù)合材料。將碳納米管復(fù)合材料壓平，切割成相應(yīng)的尺寸即得到如圖3所示的復(fù)合材料。所述的噴槍為可調(diào)節(jié)氣壓式單噴頭噴槍，噴槍與氣壓泵連接，用于噴灑碳納米管分散液的噴槍和用于噴灑聚合物溶液的噴槍在卷繞輥的左右兩側(cè)相對(duì)設(shè)置，并設(shè)于同一水平面上，卷繞輥的前后兩側(cè)分別設(shè)置一個(gè)加熱裝置。卷繞輥的轉(zhuǎn)繞方向和轉(zhuǎn)繞速度通過(guò)控速電機(jī)控制，卷繞輥的外徑、卷繞輥動(dòng)程、卷繞速度、脫模劑用量可根據(jù)實(shí)際產(chǎn)量進(jìn)行調(diào)節(jié)。通過(guò)調(diào)節(jié)氣壓泵的輸出壓大小來(lái)調(diào)節(jié)單位時(shí)間內(nèi)碳納米管分散液的噴灑量。本實(shí)施例中，碳納米管分散液每分鐘每平方厘米的噴灑量為0. 3毫升，聚合物溶液每分鐘每平方厘米的噴灑量為0. 2毫升，噴槍的噴嘴到卷繞輥表面距離為3厘米。加熱裝置距離卷繞輥表面3厘米，加熱區(qū)的溫度為60°C。
權(quán)利要求
1.一種碳納米管復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，具體步驟為 第一步將碳納米管加入到第一可揮發(fā)性溶劑中，添加分散劑，在超聲波振蕩下，實(shí)現(xiàn)碳納米管在第一可揮發(fā)性溶劑中的均勻分散，得到碳納米管分散液； 第二步將聚合物溶解在第二可揮發(fā)性溶劑中，得到聚合物溶液； 第三步將卷繞輥連接控速電機(jī)，在卷繞輥的一側(cè)通過(guò)噴槍將分散好的碳納米管分散液噴灑在轉(zhuǎn)動(dòng)的卷繞輥上，在卷繞輥的另一側(cè)通過(guò)噴槍將聚合物溶液噴灑在所述的卷繞輥上，啟動(dòng)設(shè)置在卷繞輥附近的加熱裝置，使第一可揮發(fā)性溶劑和第二可揮發(fā)性溶劑揮發(fā)；連續(xù)進(jìn)行噴灑、卷繞和揮發(fā)過(guò)程，在卷繞輥上形成由碳納米管和聚合物組成的碳納米管復(fù)合材料。
2.如權(quán)利要求I所述的碳納米管復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，第三步中用于噴灑碳納米管分散液的噴槍和用于噴灑聚合物溶液的噴槍同時(shí)開(kāi)啟，以形成碳納米管和聚合物均勻混合的碳納米管復(fù)合材料。
3.如權(quán)利要求I所述的碳納米管復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，第三步中用于噴灑碳納米管分散液的噴槍間歇開(kāi)啟，以形成在厚度方向上碳納米管與聚合物均勻混合層與聚合物層間隔分布的碳納米管復(fù)合材料。
4.如權(quán)利要求I所述的碳納米管復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，第三步中在用于噴灑碳納米管分散液的噴槍和卷繞輥之間放置在豎直方向上具有相互平行的空隙的格柵，以形成在水平方向上碳納米管與聚合物均勻混合層與聚合物層間隔分布的碳納米管復(fù)合材料。
5.如權(quán)利要求I所述的碳納米管復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，第三步中，在噴灑碳納米管分散液和聚合物溶液之前，在卷繞輥的表面覆蓋一層聚合物或金屬薄膜，在聚合物或金屬薄膜的表面噴灑脫模劑，在聚合物或金屬薄膜上形成由碳納米管和聚合物組成的碳納米管復(fù)合材料后，取下聚合物或金屬薄膜，即得到碳納米管復(fù)合材料。
6.如權(quán)利要求I所述的碳納米管復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，第三步中所述的噴槍為可調(diào)節(jié)氣壓式噴槍，噴槍與氣壓泵連接，用于噴灑碳納米管分散液的噴槍和用于噴灑聚合物溶液的噴槍在卷繞輥的左右兩側(cè)相對(duì)設(shè)置，并設(shè)于同一水平面上，卷繞輥的前后兩側(cè)分別設(shè)置一個(gè)加熱裝置。
7.如權(quán)利要求I所述的碳納米管復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述的碳納米管為單壁碳納米管和多壁碳納米管中的一種或兩種的混合物。
8.如權(quán)利要求I所述的碳納米管復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述的第一可揮發(fā)性溶劑為乙醇、甲醇、丙酮和水中的一種或幾種的混合物。
9.如權(quán)利要求I所述的碳納米管復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述的分散劑為十二烷基磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉和十六烷基三甲基溴化銨中的一種或幾種的混合物。
10.如權(quán)利要求I所述的碳納米管復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述的碳納米管、第一可揮發(fā)性溶劑和分散劑的比例為Img : 2 4ml : O. 5 2mg。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種碳納米管復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，具體步驟為將碳納米管加入到第一可揮發(fā)性溶劑中，添加分散劑，在超聲波振蕩下，實(shí)現(xiàn)碳納米管在可揮發(fā)性溶劑中的均勻分散，得到碳納米管分散液；將聚合物溶解在第二可揮發(fā)性溶劑中，得到聚合物溶液；將卷繞輥連接控速電機(jī)，在卷繞輥的一側(cè)通過(guò)噴槍將分散好的碳納米管分散液噴灑在轉(zhuǎn)動(dòng)的卷繞輥上，在卷繞輥的另一側(cè)通過(guò)噴槍將聚合物溶液噴灑在所述的卷繞輥上，啟動(dòng)設(shè)置在卷繞輥附近的加熱裝置，使第一可揮發(fā)性溶劑和第二可揮發(fā)性溶劑揮發(fā)；連續(xù)進(jìn)行噴灑、卷繞和揮發(fā)過(guò)程，在卷繞輥上形成由碳納米管和聚合物組成的碳納米管復(fù)合材料。本發(fā)明簡(jiǎn)單易行，便于控制。
文檔編號(hào)C08L29/04GK102634153SQ20121010694
公開(kāi)日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2012年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月12日
發(fā)明者劉瑋, 朱文斌, 許福軍, 邱夷平 申請(qǐng)人:東華大學(xué)