[發(fā)明專利]一種高導(dǎo)電導(dǎo)熱碳納米復(fù)合物及其制備方法

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• 申請日: 2019-03-03
• 公開（公告）號: CN109929235A
• 公開（公告）日: 2019-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姜麗麗
• 申請（專利權(quán)）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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本發(fā)明公開了一種高導(dǎo)電導(dǎo)熱碳納米復(fù)合物及其制備方法，屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明將碳納米管，枯草芽孢桿菌菌液，葡萄糖溶液，水混合發(fā)酵，接著加入硝酸鐵溶液，隨后滴加氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH，攪拌混合，過濾，干燥，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，球磨，過篩，干燥，得二次處理碳納米管；將二次處理碳納米管置于炭化爐中，逐級升溫炭化，降溫，即得改性碳納米管；將環(huán)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(fù)合物。本發(fā)明提供的碳納米復(fù)合物具有優(yōu)異的導(dǎo)電性能，導(dǎo)熱性能和力學(xué)性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明公開了一種高導(dǎo)電導(dǎo)熱碳納米復(fù)合物及其制備方法，屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

碳納米材料因其具有獨特的結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的電學(xué)、光學(xué)、熱力學(xué)性質(zhì)及機械性能被廣泛應(yīng)用于電極、能量存儲、催化劑載體、過濾裝置等多個領(lǐng)域。當(dāng)將碳材料與金屬或金屬氧化物復(fù)合在一起時，又可用作磁性材料，催化劑及化學(xué)傳感器等。

目前制備碳納米材料的方法主要包括電弧放電法、激光濺射法、化學(xué)氣相沉積法。其中電弧放電法和激光濺射法因設(shè)備昂貴，耗能高，產(chǎn)物雜質(zhì)多等缺點限制了其在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，化學(xué)氣相沉積法在制備碳納米管過程中需首先用還原性氣體在高溫條件下將催化劑還原出來，且制備過程中容易產(chǎn)生碳顆粒，無定形碳等雜質(zhì)而存在一定的問題。固態(tài)熱解有機金屬前體法制備碳材料因其制備簡單且產(chǎn)率高等特點成為近年來人們的研究熱點。

此外，由于碳納米管極差的相容性和分散性使其易產(chǎn)生自纏繞或團(tuán)聚現(xiàn)象，從而限制了其實際應(yīng)用碳基微納米粉體具有極高的比表面積、力學(xué)性能、卓越的熱性能和電性能，其中碳基填料，如石墨(209Wm-1K-1)、碳納米管(3100～3500Wm-1K-1)、金剛石(2000Wm-1K-1)、石墨烯(4840～5300Wm-1K-1)等具有超高的熱導(dǎo)率，利用其來提高復(fù)合材料的熱導(dǎo)率備受學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的青睞。近年來，人們已經(jīng)成功將碳納米管(如：多壁碳納米管、單壁碳納米管)，碳納米纖維，富勒烯等碳材料作為填料，用金屬粉末或金屬，陶瓷的混合粉末和樹脂等為基材，制備各種新型高導(dǎo)電導(dǎo)熱碳納米材料，所得的功能化碳基復(fù)合材料同時具有高導(dǎo)熱和導(dǎo)電性，良好的機械性能，以及優(yōu)良的可加工性，在生物醫(yī)藥、微納電子、高性能復(fù)合材料等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用價值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種高導(dǎo)電導(dǎo)熱碳納米復(fù)合物及其制備方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種高導(dǎo)電導(dǎo)熱碳納米復(fù)合物，其特征在于：包括以下重量份數(shù)的原料組成：80～100份環(huán)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。

所述碳納米復(fù)合物還包括以下重量份數(shù)的原料：10～20份甘蔗渣，10～20份線性樹脂，2～3份異氰酸酯。

所述環(huán)氧樹脂為雙酚A型液體環(huán)氧樹脂或雙酚F型液體環(huán)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。

所述碳納米復(fù)合物包括以下重量份數(shù)的原料組成：100份環(huán)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。

一種高導(dǎo)電導(dǎo)熱碳納米復(fù)合物的制備方法，其特征在于：具體制備方法為：

（1）發(fā)酵；

（2）將步驟（1）所得物，冷凍，球磨；

（3）將步驟（2）所得物炭化；