[發明專利]一種高導電導熱碳納米復合物及其制備方法

在審

• 申請號: 201910158250.0
• 申請日: 2019-03-03
• 公開（公告）號: CN109929235A
• 公開（公告）日: 2019-06-25
• 發明（設計）人: 姜麗麗
• 申請（專利權）人: 姜麗麗
• 主分類號: C08L75/04
• 分類號: C08L75/04;C08L93/04;C08L5/00;C08L33/12;C08K13/06;C08K9/04;C08K9/00;C08K9/02;C08K5/098;C08K3/04;C08K3/08;C08K7/06;C08G18/58;C0
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1.一種高導電導熱碳納米復合物，其特征在于：包括以下重量份數的原料組成：80～100份環氧樹脂，20～30份碳納米管，10～20份固化劑，10～20份增粘樹脂，2～3份硬脂酸鈉，2～3份膠粉。

2.根據權利要求1所述的一種高導電導熱碳納米復合物，其特征在于：所述碳納米復合物還包括以下重量份數的原料：10～20份甘蔗渣，10～20份線性樹脂，2～3份異氰酸酯。

3.根據權利要求2所述的一種高導電導熱碳納米復合物，其特征在于：所述環氧樹脂為雙酚A型液體環氧樹脂或雙酚F型液體環氧樹脂中任意一種；所述固化劑為二己基三胺，二乙氨基丙胺或三乙烯四胺中的任意一種；所述增粘樹脂為松香或萜烯樹脂中的任意一種；所述膠粉為桃膠粉，明膠粉或骨膠粉中的任意一種；

所述線性樹脂為聚甲基丙烯酸甲酯，聚酰胺，聚醚醚酮或聚醚酰亞胺中的任意一種；

所述異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯，二苯基甲烷二異氰酸酯或三甲基己烷二異氰酸酯中的任意一種。

4.根據權利要求3所述的一種高導電導熱碳納米復合物，其特征在于：所述碳納米復合物包括以下重量份數的原料組成：100份環氧樹脂，30份碳納米管，20份固化劑，20份增粘樹脂，3份硬脂酸鈉，3份膠粉，20份甘蔗渣，20份線性樹脂，3份異氰酸酯。

5.一種高導電導熱碳納米復合物的制備方法，其特征在于：具體制備方法為：

發酵；

將步驟（1）所得物，冷凍，球磨；

將步驟（2）所得物炭化；

將甘蔗渣汽爆，發酵，水蒸汽處理，球磨；

混料，成型。

6.根據權利要求5所述一種高導電導熱碳納米復合物的制備方法，其特征在于：所述碳納米復合物的具體制備步驟如下：

（1）將碳納米管，枯草芽孢桿菌菌液，葡萄糖溶液，水混合發酵，接著加入硝酸鐵溶液，隨后滴加氫氧化鈉溶液調節pH，攪拌混合，過濾，干燥，得一次處理碳納米管；

（2）將一次處理碳納米管置于液氮中冷凍，球磨，過篩，干燥，得二次處理碳納米管；

（3）將二次處理碳納米管炭化，即得改性碳納米管；

（4）將甘蔗渣汽爆，過篩，得預處理甘蔗渣，將預處理甘蔗渣，二沉池污泥，蔗糖，水混合發酵，接著加入硝酸鐵溶液，接著加入氫氧化鈉溶液調節pH，攪拌混合，凍融循環，過濾，干燥，炭化，得炭化料，將炭化料用高溫高壓水蒸汽反應，得預處理料，接著將預處理料與低熔點合金加熱攪拌球磨，即得改性甘蔗渣；

（5）將環氧樹脂，改性碳納米管，改性甘蔗渣，固化劑，線性樹脂，增粘樹脂，異氰酸酯，硬脂酸鈉，膠粉混合，熱壓成型，即得碳納米復合物。

7.根據權利要求6所述一種高導電導熱碳納米復合物的制備方法，其特征在于：所述碳納米復合物的具體制備過程為：

按重量份數計，將20～30份碳納米管，3～5份枯草芽孢桿菌菌液，2～3份質量分數為0.3～0.5%的葡萄糖溶液，30～50份水置于2號發酵釜中，于溫度為30～35℃條件下，混合發酵3～5天，接著向2號發酵釜中加入碳納米管質量0.2～0.3倍質量分數為10～20%的硝酸鐵溶液，隨后向2號發酵釜中滴加氫氧化鈉溶液調節pH至8.1～8.3，于轉速為300～500r/min條件下，攪拌混合40～60min后，過濾，得1號濾渣，接著將1號濾渣置于烘箱中，于溫度為105～110℃條件下，干燥至恒重，得一次處理碳納米管；

將一次處理碳納米管置于液氮中冷凍，得冷凍塊，接著將冷凍塊置于球磨機中球磨40～60min，過450目的篩，得球磨料，接著將球磨料置于烘箱中，于溫度為105～110℃條件下，干燥至恒重，得二次處理碳納米管；

將二次處理碳納米管置于炭化爐中，并以100～120mL/min速率香爐內充入氬氣，并以12～15℃/min升溫速率升溫至1100～1200℃，于溫度為1100～1200℃條件下，炭化2～3h后，隨爐降至室溫，即得改性碳納米管；

將甘蔗渣置于汽爆罐中，于汽爆壓力為2.5～3.5MPa，溫度為160～180℃條件下，保壓時間為60～90s，打開出料閥瞬間泄壓，過160目的篩，得預處理甘蔗渣，按重量份數計，將30～50份預處理甘蔗渣，2～3份二沉池污泥，0.1～0.2份蔗糖，60～80份水置于1號發酵釜中，于溫度為30～35℃條件下，混合發酵3～5天，接著向1號發酵釜中加入預處理甘蔗渣質量0.2～0.3倍質量分數為10～20%的硝酸鐵溶液，接著向1號發酵釜中加入氫氧化鈉溶液調節pH至7.7～7.9，于轉速為300～500r/min條件下，攪拌混合40～60min，得混合發酵液，接著將混合發酵液置于冰箱中，于溫度為-1～-10℃條件下，冷凍8～10h后，取出，得冷凍料，接著將冷凍料置于室溫條件下至完全融化，如此凍融循環5～8次，得循環處理液，再將循環處理液過濾，得濾餅，接著將濾餅置于烘箱中，于溫度為105～110℃條件下，干燥至恒重，得干燥濾餅，隨后將干燥濾餅置于炭化爐中，并以60～90mL/min速率向爐內充入氮氣，于溫度為1100～1200℃條件下，炭化2～3h后，隨爐降至室溫，得炭化料，將炭化料置于反應釜中，并以100～120mL/min向反應釜中充入高溫高壓水蒸汽，于溫度為280～340℃，壓力為1.6～2.1MPa條件下，處理6～8h后，得預處理料，接著將預處理料與低熔點合金按質量比1：5～1：10置于球磨機中，于溫度為140～160℃條件下，加熱攪拌球磨40～60min，即得改性甘蔗渣；

按重量份數計，將80～100份環氧樹脂，20～30份改性碳納米管，10～20份改性甘蔗渣，10～20份固化劑，10～20份線性樹脂，10～20份增粘樹脂，2～3份異氰酸酯，2～3份硬脂酸鈉，2～3份膠粉置于混料機中，于轉速為1100～1200r/min條件下，攪拌混合40～60min，得混合漿料，接著將混合漿料注入成型機中，于溫度為140～160℃，壓力為1.8～2.2MPa條件下，熱壓成型，即得碳納米復合物。