[發明專利]碳納米管三維網絡宏觀體、其聚合物復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201510152117.6
• 申請日: 2015-03-31
• 公開（公告）號: CN104860293B
• 公開（公告）日: 2017-01-25
• 發明（設計）人: 嚴佳;吳天昊;李小康;丁澤尊;武湛君
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: C01B31/02
• 分類號: C01B31/02
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司21212
• 代理人: 趙淑梅,李馨

1.碳納米管三維網絡宏觀體，其特征在于，所述宏觀體是由碳納米管組成的片層彼此連接而成的三維網絡體，所述片層的厚度為20～1000nm，層間距為1～100μm，所述宏觀體的密度為1mg/cm³～100mg/cm³，電導率為0.005S/cm～100S/cm。

2.根據權利要求1所述的碳納米管三維網絡宏觀體，所述宏觀體是由碳納米管組成的定向排列片層彼此連接而成的可獨立自支撐的三維網絡體。

3.權利要求1或2所述的碳納米管三維網絡宏觀體的制備方法，其特征在于，采用定向冷凍法制備碳納米管三維網絡宏觀體。

4.根據權利要求3所述的碳納米管三維網絡宏觀體的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、用去離子水稀釋碳納米管水分散液，然后超聲振蕩使碳納米管均勻分散，添加的去離子水與碳納米管水分散液的質量之比為0:1～10:1；

步驟二、將所述碳納米管水分散液注入到模具中，并將模具浸入到液氮中進行定向冷凍得冷凍體；

步驟三、將所述冷凍體進行真空冷凍干燥處理。

5.由權利要求1所述的碳納米管三維網絡宏觀體制得的具有三維連續骨架結構的碳納米管/聚合物復合材料，其特征在于，所述碳納米管/聚合物復合材料中，其所占比例為0.1～10wt.％。

6.根據權利要求5所述的具有三維連續骨架結構的碳納米管/聚合物復合材料，其特征在于，所述聚合物為可由液態成型的高分子聚合物，包括可由液相加熱固化成型的高分子聚合物和可溶于有機溶劑的高分子聚合物。

7.權利要求5或6所述的具有三維連續骨架結構的碳納米管/聚合物復合材料的制備方法，其特征在于，所述方法通過向所述碳納米管三維網絡宏觀體中浸漬聚合物前驅液，所述宏觀體與前驅液的體積比為1:1～5，使聚合物填充到碳納米管網絡的孔隙中，再固化交聯制得復合材料。

8.根據權利要求7所述的具有三維連續骨架結構的碳納米管/聚合物復合材料的制備方法，其特征在于，對于可由液相加熱固化成型的高分子聚合物，其前驅液的制備方法為，將聚合物、固化劑及有機溶劑按質量比1:0.1～0.3:0～20混合，在25～80℃下劇烈攪拌5～30分鐘至，再在真空環境中排除氣泡1～10分鐘，得到高分子聚合物前驅液Ⅰ；對于可溶于有機溶劑的高分子聚合物，其前驅液的制備方法為，將前驅體與有機溶劑按重量比1:1～50混合后在低于有機溶劑沸點溫度下劇烈攪拌2～24h至聚合物完全溶解形成溶液，得到高分子聚合物前驅液Ⅱ。