[發(fā)明專利]碳納米管纖維及其制備方法和應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811500314.2
• 申請日: 2018-12-07
• 公開（公告）號: CN109680367A
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄧飛
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳烯灣科技有限公司
• 主分類號: D01F9/12
• 分類號: D01F9/12;D01F11/14;C08G83/00
• 代理公司: 廣州華進聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 潘霞

1.一種碳納米管纖維的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

在第一保護性氣體氛圍下，對改性物和碳納米管陣列進行紫外光照射處理以進行接枝反應(yīng)，得到改性碳納米管陣列，所述改性物選自乙烯基吡啶-苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物及苯乙烯-異戊二烯-丁二烯嵌段共聚物中的至少一種；

將所述改性碳納米管陣列進行紡絲，得到改性纖維；及

在所述改性纖維上設(shè)置前驅(qū)體，并在第二保護性氣體氛圍下于150℃～300℃下反應(yīng)，得到碳納米管纖維，所述前驅(qū)體選自雙(2,3-環(huán)氧基環(huán)戊基)醚、三苯基縮水甘油醚基甲烷、聚丙二醇二縮水甘油醚及聚乙二醇二縮水甘油醚的至少一種。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳納米管纖維的制備方法，其特征在于，所述對改性物和碳納米管陣列進行紫外光照射處理以進行接枝反應(yīng)的步驟之前，還包括制備所述碳納米管陣列的步驟：

在第一基底上形成催化劑層；及

在第三保護性氣體氛圍下，將形成所述催化劑層的所述第一基底升溫至700℃～900℃后，再通入碳源氣體反應(yīng)，得到所述碳納米管陣列，所述碳源氣體包括乙烯與己烷，所述乙烯與所述己烷的氣體分壓比為2:1～4:1。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的碳納米管纖維的制備方法，其特征在于，所述碳源氣體的流速為8mL/min～12mL/min，通入所述碳源氣體進行反應(yīng)的時間為10min～25min。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳納米管纖維的制備方法，其特征在于，所述乙烯基吡啶-苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物中，所述乙烯基吡啶鏈段、所述苯乙烯鏈段與所述丁二烯鏈段的摩爾比為1：3：3～1：1：1；及/或，

所述苯乙烯-異戊二烯-丁二烯嵌段共聚物中，所述苯乙烯鏈段、所述異戊二烯鏈段與所述丁二烯鏈段的摩爾比為1：3：3～1：1：1。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳納米管纖維的制備方法，其特征在于，所述改性物由乙烯基吡啶-苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物及苯乙烯-異戊二烯-丁二烯嵌段共聚物組成，所述乙烯基吡啶-苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物及所述苯乙烯-異戊二烯-丁二烯嵌段共聚物的摩爾比為0.75：1～1.33：1；

及/或，所述改性物的重均分子量為20000～45000。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳納米管纖維的制備方法，其特征在于，所述前驅(qū)體由三苯基縮水甘油醚基甲烷及聚乙二醇二縮水甘油醚組成，且所述三苯基縮水甘油醚基甲烷及所述聚乙二醇二縮水甘油醚的摩爾比為0.8：1～1.13：1。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳納米管纖維的制備方法，其特征在于，所述對改性物和碳納米管陣列進行紫外光照射處理以進行接枝反應(yīng)的步驟中，所述紫外光為照射波長為218nm～289nm的單色窄帶光，照射功率為20mW～30mW。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳納米管纖維的制備方法，其特征在于，所述在所述改性纖維上設(shè)置前驅(qū)體，并在第二保護性氣體氛圍下于150℃～300℃下反應(yīng)的步驟中，反應(yīng)時間為1min～5min。

9.一種碳納米管纖維，其特征在于，由權(quán)利要求1～8任一項所述的碳納米管纖維的制備方法制備得到。

10.權(quán)利要求9所述的碳納米管纖維在制備布料中的應(yīng)用。