一种碳纳米管无纺布的制备方法

摘要

本发明属于碳纳米管增强体材料的制备方法，涉及一种无表面活性剂及溶剂残留的碳纳米管无纺布及其制备方法。本发明将碳纳米管、表面活性剂按照一定比例在溶剂混合，制备碳纳米管分散液；采用真空或压力辅助的溶液沉积法制备碳纳米管无纺布，并对所得到的碳纳米管无纺布进行高温无氧处理，除去在制备过程中残留的表面活性剂及溶剂，得到一种无表面活性剂及溶剂残留的碳纳米管无纺布。本发明通过高温无氧处理，在不损伤碳纳米管自身结构并保持碳纳米管无纺布结构完整性的同时，将在碳纳米管无纺布制备过程中残留的表面活性剂及溶剂分子完全去除，提高了树脂基体对碳纳米管无纺布的浸润效果及碳纳米管与树脂基体的界面结合能力。

主权项

一种碳纳米管无纺布的制备方法，其特征在于，碳纳米管无纺布利用溶液沉积法制备，其制备步骤如下：a)将所选用的碳纳米管及非离子型表面活性剂按照质量比为1:3～1:5的比例混合，加入与碳纳米管质量体积比为1:8～1:10去离子水并机械搅拌2h，得到碳纳米管高浓度溶液；b)在步骤a）中得到的碳纳米管高浓度溶液中，再加入与碳纳米管质量体积比为1:10～1:30的去离子水并持续保持机械搅拌至碳纳米管分散均匀，再机械搅拌2h，并在超声分散仪中超声处理10~30min，得到碳纳米管悬浮分散液；c)将步骤b）中碳纳米管分散液在真空抽滤器中进行真空抽滤，得到的碳纳米管沉积膜；d)将步骤c）中得到的碳纳米管沉积膜用异丙醇进行淋洗，以除去残留的表面活性剂；e)将步骤d）中经过溶剂淋洗的碳纳米管沉积膜室温下自然晾干10~12h或50℃~70℃环境下烘干4~8h，得到碳纳米管无纺布；f)将步骤e）中所得到的碳纳米管无纺布在真空袋中，60℃~80℃下处理15~30min，以消除碳纳米管无纺布的表面褶皱；g)将经过步骤f）处理后的碳纳米管无纺布，在高温炉中400℃~500℃环境下处理30~150min，在处理过程中向炉体中以1000ml/min的流速持续通入高纯氮气进行保护，处理完毕后得到无表面活性剂及溶剂残留的碳纳米管无纺布。