[發明專利]高性能碳納米管纖維的制備方法

有效

• 申請號: 201010505503.6
• 申請日: 2010-10-13
• 公開（公告）號: CN101967699A
• 公開（公告）日: 2011-02-09
• 發明（設計）人: 趙靜娜;張驍驊;李清文
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所
• 主分類號: D01F11/14
• 分類號: D01F11/14;D02G3/04;D02J13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種高性能碳納米管纖維的制備方法，其特征在于，該方法為：從可紡絲碳納米管陣列中拉出碳納米管薄膜，其后將碳納米管薄膜以熱固型聚酰胺酸/N-甲基吡咯烷酮溶液浸潤，經加捻后形成碳納米管/聚酰胺酸復合纖維，然后對碳納米管/聚酰胺酸復合纖維進行固化處理，令該復合纖維中的聚酰胺酸形成具有網絡狀交聯結構的聚酰亞胺，最終得到碳納米管/聚酰亞胺復合纖維。

2.根據權利要求1所述的高性能碳納米管纖維的制備方法，其特征在于，該方法中是在加捻三角區以聚酰胺酸/N-甲基吡咯烷酮溶液對碳納米管薄膜進行浸潤的。

3.根據權利要求1所述的高性能碳納米管纖維的制備方法，其特征在于，該方法中，是將碳納米管/聚酰胺酸復合纖維于150～240℃固化1小時以上，制得碳納米管/聚酰亞胺復合纖維。

4.根據權利要求1所述的高性能碳納米管纖維的制備方法，其特征在于，該方法具體包括如下步驟：

I、取一可紡絲碳納米管陣列放置于樣品工作臺上；

II、從可紡絲碳納米管陣列中拉出碳納米管薄膜，并將碳納米管薄膜連接到紡絲機卷軸上做好連續紡絲準備；

III、紡絲機以設定拉伸速度和加捻速度運行，令碳納米管纖維穩定連續輸出，并在加捻三角區浸潤聚酰胺酸/N-甲基吡咯烷酮溶液，從而在卷軸上得到碳納米管/聚酰胺酸復合纖維；

V、將碳納米管/聚酰胺酸復合纖維引入烘箱進行固化處理，得到碳納米管/聚酰亞胺復合纖維。

5.根據權利要求1或4所述的高性能碳納米管纖維的制備方法，其特征在于，所述碳納米管/聚酰亞胺復合纖維中聚酰亞胺的體積百分比含量在5％以下，整體含碳量在97wt％以上，且復合纖維直徑在5μm～20μm之間

6.根據權利要求1或4所述的高性能碳納米管纖維的制備方法，其特征在于，該方法中，在制得碳納米管/聚酰亞胺復合纖維后，還將兩股以上碳納米管/聚酰亞胺復合纖維進行合股，并在該兩股以上碳納米管/聚酰亞胺復合纖維并合處添加粘連性高分子化合物溶液進行浸潤，然后將并合后的纖維放入烘箱進行干燥。

7.根據權利要求6所述的高性能碳納米管纖維的制備方法，其特征在于，所述粘連性高分子化合物的溶液為聚乙烯醇/水溶液或聚酰胺酸/N-甲基吡咯烷酮溶液。