[發(fā)明專利]一種碳納米管取向排列的復(fù)合材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310190782.5
• 申請日: 2013-05-08
• 公開（公告）號: CN103265799A
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫昌;李陽;劉劍;孫康寧;李靜;劉科高;石磊
• 申請（專利權(quán)）人: 山東建筑大學(xué)
• 主分類號: C08L67/06
• 分類號: C08L67/06;C08K13/02;C08K7/00;C08K3/04;C08K3/22;C08K3/34;C08K5/14
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種碳納米管取向排列的復(fù)合材料及其制備方法，尤其涉及一種聚合物基碳納米管復(fù)合材料，碳納米管在聚合物基體中呈現(xiàn)取向排列。該材料屬于聚合物基功能材料領(lǐng)域。

背景技術(shù)

碳納米管是由單層或多層石墨片卷曲而成的無縫納米管狀殼層結(jié)構(gòu)，作為一種新型的準(zhǔn)一維功能材料，具有極高的縱橫比和超強(qiáng)的力學(xué)性能，其應(yīng)用已涉及到納米電子器件、催化劑載體、電極材料、貯氫材料和復(fù)合材料等多方面。碳納米管與聚合物復(fù)合將大幅度提高材料的力學(xué)與機(jī)械性能，并且賦予材料導(dǎo)電性、電磁屏蔽性能和光電子發(fā)射性能等。聚合物基碳納米管復(fù)合材料的研究已成為一個(gè)極為重要的研究領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明要解決的問題是提供一種碳納米管取向排列的復(fù)合材料及其制備方法。

本發(fā)明涉及一種碳納米管取向排列的復(fù)合材料，其組分由重量百分比1-5％多壁碳納米管，1-3％氧化硅、1-2％氧化鎂和余量的不飽和聚酯組成。

不飽和聚酯本發(fā)明采用191#不飽和聚酯，所述組分中還可加入分散劑、固化劑(也稱引發(fā)劑)、促進(jìn)劑。

市售常用引發(fā)劑種類及其各種類的性能和用量如下表：

市售常用促進(jìn)劑的種類及性能和用量如下表：

其中：上述分散劑優(yōu)選PAA(Polyacrylic?Acid，聚丙烯酸)，固化劑(即引發(fā)劑)優(yōu)選過氧化甲乙酮，促進(jìn)劑優(yōu)選鈷鹽，進(jìn)一步優(yōu)選萘酸鈷、硝酸鈷。

本發(fā)明所述的一種碳納米管取向排列的復(fù)合材料，由下述步驟實(shí)現(xiàn)：

按重量百分比分別稱取1-5％多壁碳納米管，1-3％氧化硅、1-2％氧化鎂加入余量的不飽和聚酯中，再加入適量的分散劑、固化劑和促進(jìn)劑，按重量含量不飽和聚酯∶分散劑∶引發(fā)劑∶促進(jìn)劑＝90∶2∶3∶5添加。通過快速攪拌形成粘性混合物。然后將混合物迅速倒入由細(xì)管連通的兩個(gè)注射泵中，兩個(gè)注射泵協(xié)同抽打30-50次后，將混合物緩慢注入到往復(fù)運(yùn)動(dòng)的模具中，制備過程詳見說明書附圖。待不飽和聚酯固化后得到的碳納米管取向排列的復(fù)合材料。

附圖說明

該圖是本專利所述碳納米管取向排列的復(fù)合材料制備過程示意圖。

圖中的代碼分別表示：1.反復(fù)抽打碳納米管實(shí)現(xiàn)均勻分散的過程，2.碳納米管取向注射入模過程，1-1往復(fù)抽打運(yùn)動(dòng)，1-2注射泵，1-3粘性混合物，2-1混合物注射，2-2模具往復(fù)運(yùn)動(dòng)，2-3成型模具。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步闡述，但本發(fā)明保護(hù)內(nèi)容不僅限于所述實(shí)施例。

實(shí)施例1：

按重量百分比分別稱取1％多壁碳納米管，1％氧化硅、1％氧化鎂加入余量的不飽和聚酯中，再加入適量的分散劑、固化劑和促進(jìn)劑，按重量含量不飽和聚酯∶分散劑∶引發(fā)劑∶促進(jìn)劑＝90∶2∶3∶5添加。通過快速攪拌形成粘性混合物。然后將混合物迅速倒入由細(xì)管連通的兩個(gè)注射泵中，兩個(gè)注射泵協(xié)同抽打30次后，將混合物緩慢注入到往復(fù)運(yùn)動(dòng)的模具中，制備過程詳見說明書附圖。待不飽和聚酯固化后得到的碳納米管取向排列的復(fù)合材料。

實(shí)施例2：

按重量百分比分別稱取3％多壁碳納米管，2％氧化硅、2％氧化鎂加入余量的不飽和聚酯中，再加入適量的分散劑、固化劑和促進(jìn)劑，按重量含量不飽和聚酯∶分散劑∶引發(fā)劑∶促進(jìn)劑＝90∶2∶3∶5添加。通過快速攪拌形成粘性混合物。然后將混合物迅速倒入由細(xì)管連通的兩個(gè)注射泵中，兩個(gè)注射泵協(xié)同抽打30次后，將混合物緩慢注入到往復(fù)運(yùn)動(dòng)的模具中，制備過程詳見說明書附圖。待不飽和聚酯固化后得到的碳納米管取向排列的復(fù)合材料。

實(shí)施例3：

按重量百分比分別稱取5％多壁碳納米管，2％氧化硅、2％氧化鎂加入余量的不飽和聚酯中，再加入適量的分散劑、固化劑和促進(jìn)劑，按重量含量不飽和聚酯∶分散劑∶引發(fā)劑∶促進(jìn)劑＝90∶2∶3∶5添加。通過快速攪拌形成粘性混合物。然后將混合物迅速倒入由細(xì)管連通的兩個(gè)注射泵中，兩個(gè)注射泵協(xié)同抽打30次后，將混合物緩慢注入到往復(fù)運(yùn)動(dòng)的模具中，制備過程詳見說明書附圖。待不飽和聚酯固化后得到的碳納米管取向排列的復(fù)合材料。