一种取向碳纳米管/高分子复合纤维及其制备方法

摘要

本发明属于碳纳米管纤维技术领域，具体涉及一种碳纳米管/高分子复合纤维及其制备方法。本发明先将碳纳米管纤维浸润在丙烯酸单体溶液中，然后进行拓扑化学聚合。测定了所制得复合纤维的拉伸强度和电导率，并与纯的碳纳米管纤维进行了比较以研究碳纳米管/聚丙烯酸复合纤维的机械与电学性能。进一步研究了前体溶液的单体浓度和高分子的交联度对复合纤维机械强度的影响。该材料具有很高的机械强度和电导率，且制备方法简单，为制备碳纳米管纤维增强材料提供了一条新的途径。

主权项

一种取向碳纳米管/高分子复合纤维的制备方法，其特征在于具体步骤为：第一步，配制前体溶液以丙烯酸为单体，N,N’‑亚甲基双丙烯酰胺为交联剂，过硫酸铵为引发剂，去离子水为溶剂配制前体溶液；配制方法为：首先配制溶液A和溶液B：溶液A是浓度为10‑100 mg/mL的过硫酸铵水溶液，溶液B是丙烯酸和N,N’‑亚甲基双丙烯酰胺的混合水溶液，其中丙烯酸浓度为0.2‑10 g/mL，N,N’‑亚甲基双丙烯酰胺的浓度为0.1‑0.8 g/L；配好的溶液A与溶液B均超声处理8‑‑15秒钟，使之均匀分散；然后将溶液A与溶液B按照1:1至1：20比例混合，得到的混合溶液超声处理8‑‑15秒钟，使之均匀分散，得到前体溶液； 第二步，合成复合纤维将碳纳米管纤维浸入到上述制得的前体溶液中，1‑100分钟后取出，将附著前体溶液的纤维置于加盖的培养皿中，于30‑100 ℃下反应4‑72小时；溶剂挥发，单体于碳纳米管表面聚合，即得到碳纳米管/聚丙烯酸复合纤维。