1.本發(fā)明涉及一種碳納米管樹(shù)脂基復(fù)合材料及其制備方法，屬于納米復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

2.碳納米管(cnt)具有高長(zhǎng)徑比和出色的力學(xué)、電性能，被認(rèn)為是制備高復(fù)合材料理想增強(qiáng)體。碳納米管巨大的比表面積可以增強(qiáng)與樹(shù)脂基體之間相互作用，因此產(chǎn)生更高的應(yīng)力傳遞和能量耗散，顯著提高復(fù)合材料強(qiáng)度和韌性。

3.碳納米管樹(shù)脂基復(fù)合材料的制備方法主要包括共混法和浸漬法。其中，共混法是將碳納米管粉體直接分散于樹(shù)脂基體中，這種方法操作簡(jiǎn)單，工藝成本低，可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)，但由于碳納米管在基體中分散性和取向性較差，且存在溶劑殘留和碳納米管含量偏低的問(wèn)題，制備得到的復(fù)合材料性能不佳。浸漬法可制備具有一定取向度的高含量碳納米管復(fù)合材料，但制備工藝過(guò)程中存在著樹(shù)脂難以進(jìn)入碳納米管管間，浸漬結(jié)構(gòu)內(nèi)外層樹(shù)脂含量不一致、浸漬工藝過(guò)程較復(fù)雜等問(wèn)題。通過(guò)共混法和浸漬法制備的碳納米管復(fù)合材料機(jī)械性能較差，無(wú)法充分發(fā)揮碳納米管優(yōu)異的力學(xué)性能。

4.另外，還有一些研發(fā)人員是通過(guò)水性分散劑將碳納米管分散于水中，以水性的碳納米管分散液來(lái)制備碳納米管薄膜產(chǎn)品。所制備的薄膜孔隙率小，內(nèi)部含有大量的殘余分散劑，嚴(yán)重影響最終制備的復(fù)合材料性能；盡管通過(guò)后續(xù)的工藝方法除去分散劑，但仍存在著難以完全去除，對(duì)碳納米管本征結(jié)構(gòu)造成損傷等問(wèn)題。

5.而且，在進(jìn)一步制備復(fù)合材料時(shí)，碳納米管薄膜需要浸漬樹(shù)脂，業(yè)界目前制備的濕法碳納米管薄膜孔隙率低，碳納米管堆積密度大，樹(shù)脂往往富集于薄膜表面，內(nèi)部樹(shù)脂浸潤(rùn)差，導(dǎo)致其力學(xué)性能不理想。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

6.本發(fā)明的主要目的在于提供一種碳納米管樹(shù)脂基復(fù)合材料(即碳納米管薄膜預(yù)浸料)及其制備方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。

7.為實(shí)現(xiàn)前述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案包括：

8.本發(fā)明實(shí)施例提供了一種碳納米管樹(shù)脂基復(fù)合材料的制備方法，其包括：

9.使碳納米管、具有固化功能的有機(jī)分散劑、樹(shù)脂和溶劑均勻混合，形成碳納米管分散液；

10.之后去除溶劑，獲得碳納米管樹(shù)脂基復(fù)合材料，其中，所述有機(jī)分散劑含有胺基。

11.在一些實(shí)施方案中，所述有機(jī)分散劑包括不飽和多元胺酰胺、不飽和多元羧酸聚合物與聚硅氧烷共聚物、含有羥基官能團(tuán)的酸性共聚物的烷基銨鹽溶液、含有芘結(jié)構(gòu)的胺基聚合物中的任意一種或兩種以上的復(fù)配物。

12.本發(fā)明實(shí)施例還提供了由前述制備方法制得的碳納米管樹(shù)脂基復(fù)合材料。

13.與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果至少在于：

14.本發(fā)明提供的方法通過(guò)原位制備了碳納米管樹(shù)脂基復(fù)合材料，選用的分散劑為有機(jī)分散劑，分散劑中含有胺基，具有分散作用的同時(shí)能夠?qū)?shù)脂進(jìn)行固化，可增強(qiáng)碳納米管與樹(shù)脂基體間的界面結(jié)合，解決了傳統(tǒng)工藝中碳納米管薄膜中樹(shù)脂難以均勻浸潤(rùn)的問(wèn)題，制備得到力學(xué)性能優(yōu)異的碳納米管樹(shù)脂基復(fù)合材料，還解決了傳統(tǒng)工藝中分散劑會(huì)降低復(fù)合材料力學(xué)性能、去除分散劑工藝復(fù)雜且效果不理想的問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

15.為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明中記載的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

16.圖1是本發(fā)明實(shí)施例1中所獲產(chǎn)物的力學(xué)測(cè)試曲線圖。

具體實(shí)施方式

17.鑒于傳統(tǒng)技術(shù)方案的缺點(diǎn)，本案發(fā)明人經(jīng)長(zhǎng)期研究和大量實(shí)踐，得以提出本發(fā)明的技術(shù)方案，其主要是通過(guò)使用兼具分散、固化功能的改性分散劑/固化劑，實(shí)現(xiàn)碳納米管在樹(shù)脂溶液中的均勻分散，通過(guò)管道擠出的剪切力作用對(duì)碳納米管進(jìn)行取向，經(jīng)過(guò)連續(xù)抽濾、烘干、收卷等工藝步驟獲得具有取向的碳納米管預(yù)浸料產(chǎn)品。如下將對(duì)該技術(shù)方案、其實(shí)施過(guò)程及原理等作進(jìn)一步的解釋說(shuō)明。

18.本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)方面提供的一種碳納米管樹(shù)脂基復(fù)合材料的制備方法包括：

19.使碳納米管、具有固化功能的有機(jī)分散劑、樹(shù)脂和溶劑均勻混合，形成碳納米管分散液；

20.之后去除溶劑，獲得碳納米管樹(shù)脂基復(fù)合材料，其中，所述有機(jī)分散劑含有胺基。

21.在一些實(shí)施方案中，所述有機(jī)分散劑優(yōu)選包括不飽和多元胺酰胺、低分子量不飽和多元羧酸聚合物與聚硅氧烷共聚物、含有羥基官能團(tuán)的酸性共聚物的烷基銨鹽溶液、含有芘結(jié)構(gòu)的胺基聚合物等中的任意一種或兩種以上的復(fù)配物，但不限于此。本發(fā)明選用的分散劑為具有固化功能的有機(jī)分散劑，分散劑中含有胺基，具有分散作用的同時(shí)能夠?qū)?shù)脂進(jìn)行固化，可增強(qiáng)碳納米管與樹(shù)脂基體間的界面結(jié)合，解決了傳統(tǒng)工藝中分散劑會(huì)降低復(fù)合材料力學(xué)性能、去除分散劑工藝復(fù)雜且效果不理想的問(wèn)題，同時(shí)解決了碳納米管薄膜中樹(shù)脂難以均勻浸潤(rùn)的問(wèn)題。

22.在本發(fā)明中，選用含胺基的有機(jī)分散劑，最終制備的復(fù)合材料性能更好，胺基主要作用是對(duì)制品性能的提升。

23.在一些實(shí)施方案中，所述碳納米管的種類選擇包括單壁碳納米管、多壁碳納米管等中的任意一種或兩者的復(fù)配物，但不限于此。其中，單組份或兩組份的任意比例復(fù)配都可，均可制備碳納米管薄膜預(yù)浸料，最終產(chǎn)品力學(xué)性能有不同。

24.在一些實(shí)施方案中，所述樹(shù)脂的種類選擇包括雙官能度環(huán)氧樹(shù)脂、三官能度環(huán)氧樹(shù)脂等中的任意一種或兩種的復(fù)配物，氰胺預(yù)反應(yīng)。其中，雙官能度或者三官能度環(huán)氧樹(shù)脂可按任意比例復(fù)配，雙氰胺按照復(fù)配后的官能度數(shù)a樹(shù)脂組分與雙氰胺配比為100:5a的質(zhì)量比，雙氰胺偏多會(huì)提高體系年度、縮短試用期，影響力學(xué)性能，偏少則會(huì)影響最終力學(xué)性

能。

25.進(jìn)一步地，所述溶劑包括乙醇、異丙醇、dmf、nmp、二甲苯、異丁醇等中的任意一種或兩種以上的組合，但不限于此。

26.在一些實(shí)施方案中，所述碳納米管、有機(jī)分散劑、樹(shù)脂與溶劑的質(zhì)量比為1～8：1～50：10～40：100。

27.其中，所述碳納米管的含量比例為1～8可調(diào)，偏低會(huì)降低生產(chǎn)效率，偏高則會(huì)影響分散效果；所述有機(jī)分散劑的含量比例為1～50可調(diào)，偏低分散效果不佳，偏高會(huì)降低力學(xué)性能；所述樹(shù)脂的含量比例為10～40可調(diào)，偏低會(huì)影響力學(xué)性能，偏高則會(huì)影響分散效果；所述溶劑的含量比例為100，繼續(xù)降低會(huì)影響分散效果，偏高則會(huì)降低生產(chǎn)效率。

28.在一些實(shí)施方案中，所述混合的方式包括機(jī)械攪拌、超聲、高壓均質(zhì)、微射流等工藝中的任意一種或兩種以上的組合，但不限于此。

29.進(jìn)一步地，所述機(jī)械攪拌的參數(shù)設(shè)置可按轉(zhuǎn)速、時(shí)間計(jì)算。具體的，攪拌的轉(zhuǎn)速為100～500rpm，時(shí)間為10～60min，最優(yōu)為磁力攪拌20min。

30.進(jìn)一步地，所述超聲的參數(shù)設(shè)置可按頻率、功率、時(shí)間計(jì)算。具體的，超聲的頻率為10～50khz，功率為20～200w，時(shí)間為10～60min。

31.進(jìn)一步地，所述高壓均質(zhì)的參數(shù)設(shè)置可按設(shè)置的壓力大小，按時(shí)間及處理量計(jì)算。具體的，壓力為100～400bar，時(shí)間及處理量為5～20min/100ml，最優(yōu)為高壓均質(zhì)200bar 5min/100ml。

32.進(jìn)一步地，所述微射流的參數(shù)設(shè)置可按設(shè)置壓力大小，按次數(shù)計(jì)算。具體的，壓力600～1000bar，次數(shù)為6～10次，最優(yōu)為微射流1000bar 6次。

33.在一些實(shí)施方案中，所述制備方法包括：至少采用濾紙、抽濾裝置的方式進(jìn)行抽濾去除溶劑，之后封裝獲得碳納米管樹(shù)脂基復(fù)合材料。本發(fā)明中，采用抽濾制備碳納米管樹(shù)脂基復(fù)合材料，溶劑可回收再利用。

34.進(jìn)一步地，所述制備方法包括：依次經(jīng)過(guò)抽濾、烘干、收卷，獲得具有取向的碳納米管樹(shù)脂基復(fù)合材料。

35.綜上所述，本發(fā)明通過(guò)有機(jī)分散/固化劑將碳納米管粉體分散于樹(shù)脂有機(jī)溶液中，原位制備含樹(shù)脂的碳納米管薄膜，成功制備力學(xué)性能優(yōu)異的碳納米管樹(shù)脂基復(fù)合材料。

36.本發(fā)明實(shí)施例的另一個(gè)方面還提供了由前述制備方法制得的高碳納米管樹(shù)脂基復(fù)合材料。

37.進(jìn)一步地，所述碳納米管樹(shù)脂基復(fù)合材料包括樹(shù)脂基體，以及均勻分散于樹(shù)脂基體中的碳納米管所形成的連續(xù)帶狀預(yù)浸料，其中，所述碳納米管為取向排列。

38.進(jìn)一步地，所述碳納米管樹(shù)脂基復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度為1.5～3gpa。

39.綜上所述，在以上技術(shù)方案中，本發(fā)明通過(guò)原位制備了碳納米管樹(shù)脂基復(fù)合材料，選用的分散劑為有機(jī)分散劑，分散劑中含有胺基，具有分散作用的同時(shí)能夠?qū)?shù)脂進(jìn)行固化，可增強(qiáng)碳納米管與樹(shù)脂基體間的界面結(jié)合，解決了傳統(tǒng)工藝中碳納米管薄膜中樹(shù)脂難以均勻浸潤(rùn)的問(wèn)題，制備得到力學(xué)性能優(yōu)異的碳納米管預(yù)浸料，還解決了傳統(tǒng)工藝中分散劑會(huì)降低復(fù)合材料力學(xué)性能、去除分散劑工藝復(fù)雜且效果不理想的問(wèn)題。

40.以下將詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。然而，可以以許多不同的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，并且發(fā)明不應(yīng)該被解釋為局限于這里的闡述的具體實(shí)施例。相反，提供這些實(shí)施例是為了解

釋發(fā)明的原理和實(shí)際應(yīng)用，從而使本領(lǐng)域的其他技術(shù)人員更加理解本發(fā)明的各種實(shí)施例和適合于特定預(yù)期應(yīng)用的各種修改。

41.若非特別說(shuō)明，則如下實(shí)施例所采用的各類原料、生產(chǎn)設(shè)備、測(cè)試設(shè)備等均可以從市場(chǎng)途徑獲取。其中采用的測(cè)試方法也是本領(lǐng)域已知的測(cè)試方法。

42.實(shí)施例1

43.選用三官能度環(huán)氧樹(shù)脂tde85和雙官能度環(huán)氧樹(shù)脂e51按照質(zhì)量比3：2進(jìn)行復(fù)配，將復(fù)配后的樹(shù)脂與雙氰胺按照質(zhì)量比100：13，使用三輥研磨機(jī)進(jìn)行混合后待用。

44.本實(shí)施例中選用單壁碳納米管進(jìn)行分散處理，含有芘結(jié)構(gòu)的胺基聚合物作為分散劑，上述過(guò)程中配置的樹(shù)脂組分作為基體相，dmf作為溶劑。碳納米管、分散劑、樹(shù)脂、溶劑的質(zhì)量比為4：8：20：100進(jìn)行混合，通過(guò)高壓均質(zhì)法實(shí)現(xiàn)碳納米管的分散，分散工藝條件為200bar5min/100ml，分散完成后獲得穩(wěn)定的碳納米管分散液。

45.通過(guò)扁平形針頭擠出碳納米管分散液至平移的濾紙表面，濾紙下方保持真空抽濾狀態(tài)，完成抽濾過(guò)程的碳納米管薄膜進(jìn)入干燥區(qū)加熱干燥后收卷。通過(guò)針頭內(nèi)剪切作用實(shí)現(xiàn)對(duì)碳納米管的取向，抽濾瓶?jī)?nèi)溶劑可回收使用(含樹(shù)脂和分散劑)。所制備的碳納米管樹(shù)脂基復(fù)合材料需在20℃下密封冷凍保存。

46.按照測(cè)試樣品制備要求，碳納米管樹(shù)脂基復(fù)合材料解凍后，裁切為3cm*1cm尺寸大小，150℃/2h下熱壓固化后，測(cè)定其拉伸強(qiáng)度，所測(cè)值為2.5～3gpa。

47.實(shí)施例2

48.選用三官能度環(huán)氧樹(shù)脂tde85和雙官能度環(huán)氧樹(shù)脂e51按照質(zhì)量比3：2進(jìn)行復(fù)配，將復(fù)配后的樹(shù)脂與雙氰胺按照質(zhì)量比100：13，使用三輥研磨機(jī)進(jìn)行混合后待用。

49.本實(shí)施例中選用單壁碳納米管進(jìn)行分散處理，含有羥基官能團(tuán)的酸性共聚物的烷基銨鹽溶液作為分散劑，上述過(guò)程中配置的樹(shù)脂組分作為基體相，nmp作為溶劑。碳納米管、分散劑、樹(shù)脂、溶劑的質(zhì)量比為1：1：10：100進(jìn)行混合，通過(guò)高壓均質(zhì)法實(shí)現(xiàn)碳納米管的分散，分散工藝條件為100bar 15min/100ml，分散完成后獲得穩(wěn)定的碳納米管分散液。

50.通過(guò)扁平形針頭擠出碳納米管分散液至平移的濾紙表面，濾紙下方保持真空抽濾狀態(tài)，完成抽濾過(guò)程的碳納米管薄膜進(jìn)入干燥區(qū)加熱干燥后收卷。通過(guò)針頭內(nèi)剪切作用實(shí)現(xiàn)對(duì)碳納米管的取向，抽濾瓶?jī)?nèi)溶劑可回收使用(含樹(shù)脂和分散劑)。所制備的碳納米管薄膜預(yù)浸料需在20℃下密封冷凍保存。

51.按照測(cè)試樣品制備要求，碳納米管樹(shù)脂基復(fù)合材料解凍后，裁切為3cm*1cm尺寸大小，150℃/2h下熱壓固化后，測(cè)定其拉伸強(qiáng)度，所測(cè)值為1.5～1.8gpa。

52.實(shí)施例3

53.選用三官能度環(huán)氧樹(shù)脂tde85和雙官能度環(huán)氧樹(shù)脂e51按照質(zhì)量比3：2進(jìn)行復(fù)配，將復(fù)配后的樹(shù)脂與雙氰胺按照質(zhì)量比100：13，使用三輥研磨機(jī)進(jìn)行混合后待用。

54.本實(shí)施例中選用單壁碳納米管進(jìn)行分散處理，不飽和多元羧酸聚合物與聚硅氧烷共聚物作為分散劑，上述過(guò)程中配置的樹(shù)脂組分作為基體相，異丙醇作為溶劑。碳納米管、分散劑、樹(shù)脂、溶劑的質(zhì)量比為8：50：40：100進(jìn)行混合，通過(guò)高壓均質(zhì)法實(shí)現(xiàn)碳納米管的分散，分散工藝條件為400bar 20min/100ml，分散完成后獲得穩(wěn)定的碳納米管分散液。

55.通過(guò)扁平形針頭擠出碳納米管分散液至平移的濾紙表面，濾紙下方保持真空抽濾狀態(tài)，完成抽濾過(guò)程的碳納米管薄膜進(jìn)入干燥區(qū)加熱干燥后收卷。通過(guò)針頭內(nèi)剪切作用實(shí)

現(xiàn)對(duì)碳納米管的取向，抽濾瓶?jī)?nèi)溶劑可回收使用(含樹(shù)脂和分散劑)。所制備的碳納米管薄膜預(yù)浸料需在20℃下密封冷凍保存。

56.按照測(cè)試樣品制備要求，碳納米管樹(shù)脂基復(fù)合材料解凍后，裁切為3cm*1cm尺寸大小，150℃/2h下熱壓固化后，測(cè)定其拉伸強(qiáng)度，所測(cè)值為1.6～1.8gpa。

57.實(shí)施例4

58.本實(shí)施例與實(shí)施例1相比，區(qū)別在于：碳納米管選用多壁碳納米管，有機(jī)分散劑選用不飽和多元胺酰胺，溶劑選用二甲苯及異丁醇?；旌系姆绞竭x用微射流，壓力為1000bar，次數(shù)為6次。

59.按照測(cè)試樣品制備要求，碳納米管樹(shù)脂基復(fù)合材料解凍后，裁切為3cm*1cm尺寸大小，150℃/2h下熱壓固化后，測(cè)定其拉伸強(qiáng)度，所測(cè)值為2.1～2.3gpa。

60.實(shí)施例5

61.本實(shí)施例與實(shí)施例1相比，區(qū)別在于：溶劑選用乙醇?；旌系姆绞竭x用微射流，壓力為600bar，次數(shù)為10次。

62.按照測(cè)試樣品制備要求，碳納米管樹(shù)脂基復(fù)合材料解凍后，裁切為3cm*1cm尺寸大小，150℃/2h下熱壓固化后，測(cè)定其拉伸強(qiáng)度，所測(cè)值為2.0～2.1gpa。

63.實(shí)施例6

64.本實(shí)施例與實(shí)施例1相比，區(qū)別在于：混合的方式選用機(jī)械攪拌，轉(zhuǎn)速為100～500rpm，時(shí)間為10～60min。

65.按照測(cè)試樣品制備要求，碳納米管樹(shù)脂基復(fù)合材料解凍后，裁切為3cm*1cm尺寸大小，150℃/2h下熱壓固化后，測(cè)定其拉伸強(qiáng)度，所測(cè)值為1.6～2.3gpa。

66.實(shí)施例7

67.本實(shí)施例與實(shí)施例1相比，區(qū)別在于：混合的方式選用超聲，超聲的頻率為10～50khz，功率為20～200w，時(shí)間為10～60min。

68.按照測(cè)試樣品制備要求，碳納米管樹(shù)脂基復(fù)合材料解凍后，裁切為3cm*1cm尺寸大小，150℃/2h下熱壓固化后，測(cè)定其拉伸強(qiáng)度，所測(cè)值為1.8～2.4gpa。

69.此外，本案發(fā)明人還參照前述實(shí)施例，以本說(shuō)明書(shū)述及的其它原料、工藝操作、工藝條件進(jìn)行了試驗(yàn)，并均獲得了較為理想的結(jié)果。

70.對(duì)照例1

71.本對(duì)照例與實(shí)施例1相比，區(qū)別之處在于：采用的分散劑不含胺基。

72.按照測(cè)試樣品制備要求，碳納米管樹(shù)脂基復(fù)合材料解凍后，裁切為3cm*1cm尺寸大小，150℃/2h下熱壓固化后，測(cè)定其拉伸強(qiáng)度，所測(cè)值為0.5～0.8gpa。

73.對(duì)照例2

74.本對(duì)照例與實(shí)施例1相比，區(qū)別之處在于碳納米管、分散劑、樹(shù)脂、溶劑的質(zhì)量比為1：1：10：200進(jìn)行混合。

75.通過(guò)扁平形針頭擠出碳納米管分散液時(shí)無(wú)法獲得連續(xù)成型的碳納米管帶。

76.對(duì)照例3

77.本對(duì)照例與實(shí)施例1相比，區(qū)別之處在于碳納米管、分散劑、樹(shù)脂、溶劑的質(zhì)量比為8：50：40：50進(jìn)行混合。

78.經(jīng)過(guò)分散處理后可見(jiàn)分散液內(nèi)有明顯團(tuán)聚狀態(tài)，無(wú)法獲得穩(wěn)定的碳納米管分散

液。

79.盡管已參考說(shuō)明性實(shí)施例描述了本發(fā)明，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，在不背離本發(fā)明的精神及范圍的情況下可做出各種其它改變、省略及/或添加且可用實(shí)質(zhì)等效物替代所述實(shí)施例的元件。另外，可在不背離本發(fā)明的范圍的情況下做出許多修改以使特定情形或材料適應(yīng)本發(fā)明的教示。因此，本文并不打算將本發(fā)明限制于用于執(zhí)行本發(fā)明的所揭示特定實(shí)施例，而是打算使本發(fā)明將包含歸屬于所附權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)的所有實(shí)施例。此外，除非具體陳述，否則術(shù)語(yǔ)第一、第二等的任何使用不表示任何次序或重要性，而是使用術(shù)語(yǔ)第一、第二等來(lái)區(qū)分一個(gè)元素與另一元素。技術(shù)特征：

1.一種碳納米管樹(shù)脂基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括：使碳納米管、具有固化功能的有機(jī)分散劑、樹(shù)脂和溶劑均勻混合，形成碳納米管分散液；之后去除溶劑，獲得碳納米管樹(shù)脂基復(fù)合材料，其中，所述有機(jī)分散劑含有胺基。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述有機(jī)分散劑包括不飽和多元胺酰胺、不飽和多元羧酸聚合物與聚硅氧烷共聚物、含有羥基官能團(tuán)的酸性共聚物的烷基銨鹽溶液、含有芘結(jié)構(gòu)的胺基聚合物中的任意一種或兩種以上的復(fù)配物。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述碳納米管包括單壁碳納米管、多壁碳納米管中的任意一種或兩種的復(fù)配物。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述樹(shù)脂包括雙官能度環(huán)氧樹(shù)脂、三官能度環(huán)氧樹(shù)脂中的任意一種或兩種的復(fù)配物。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述溶劑包括乙醇、異丙醇、dmf、nmp、二甲苯、異丁醇中的任意一種或兩種以上的組合。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述碳納米管、有機(jī)分散劑、樹(shù)脂與溶劑的質(zhì)量比為1～8：1～50：10～40：100。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述混合的方式包括機(jī)械攪拌、超聲、高壓均質(zhì)、微射流中的任意一種或兩種以上的組合。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述機(jī)械攪拌的轉(zhuǎn)速為100～500rpm，時(shí)間為10～60min；和/或，所述超聲的頻率為10～50khz，功率為20～200w，時(shí)間為10～60min；和/或，所述高壓均質(zhì)的壓力為100～400bar，時(shí)間及處理量為5～20min/100ml；和/或，所述微射流的壓力為600～1000bar，次數(shù)為6～10次。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，包括：至少采用濾紙、抽濾的方式進(jìn)行抽濾去除溶劑；和/或，所述制備方法包括：依次經(jīng)過(guò)抽濾、烘干、收卷，獲得具有取向的碳納米管樹(shù)脂基復(fù)合材料。10.由權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述制備方法制得的碳納米管樹(shù)脂基復(fù)合材料；所述碳納米管樹(shù)脂基復(fù)合材料包括樹(shù)脂基體，以及均勻分散于樹(shù)脂基體中的碳納米管所形成的連續(xù)帶狀預(yù)浸料，其中，所述碳納米管為取向排列；優(yōu)選的，所述碳納米管樹(shù)脂基復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度為1.5～3gpa。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明公開(kāi)了一種碳納米管樹(shù)脂基復(fù)合材料及其制備方法。所述制備方法包括：使碳納米管、具有固化功能的有機(jī)分散劑、樹(shù)脂和溶劑均勻混合，形成碳納米管分散液；之后去除溶劑，獲得碳納米管樹(shù)脂基復(fù)合材料，其中，所述有機(jī)分散劑含有胺基。本發(fā)明的方法通過(guò)原位制備了碳納米管樹(shù)脂基復(fù)合材料，選用的分散劑為有機(jī)分散劑，分散劑中含有胺基，具有分散作用的同時(shí)能夠?qū)?shù)脂進(jìn)行固化，可增強(qiáng)碳納米管與樹(shù)脂基體間的界面結(jié)合，解決了傳統(tǒng)工藝中碳納米管薄膜中樹(shù)脂難以均勻浸潤(rùn)的問(wèn)題，制備得到力學(xué)性能優(yōu)異的碳納米管樹(shù)脂基復(fù)合材料，還解決了傳統(tǒng)工藝中分散劑會(huì)降低復(fù)合材料力學(xué)性能、去除分散劑工藝復(fù)雜且效果不理想的問(wèn)題。分散劑工藝復(fù)雜且效果不理想的問(wèn)題。分散劑工藝復(fù)雜且效果不理想的問(wèn)題。

技術(shù)研發(fā)人員：呂衛(wèi)幫 楊文剛 曲抒旋 張永毅 邸江濤 劉美男

受保護(hù)的技術(shù)使用者：江西省納米技術(shù)研究院

技術(shù)研發(fā)日：2022.12.22

技術(shù)公布日：2023/3/30