CN103265799A - 一种碳纳米管取向排列的复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种碳纳米管取向排列的复合材料及其制备方法，其组分由重量百分比为1-5％多壁碳纳米管，1-3％氧化硅、1-2％氧化镁和余量的不饱和聚酯。原料混合物通过由细管连通的两个注射泵反复抽打实现碳纳米管在聚合物基体中均匀分散，然后经过注射取向，注入往复运动的模具中，固化后得到碳纳米管取向排列的复合材料。
Description
技术领域
本发明涉及一种碳纳米管取向排列的复合材料及其制备方法，尤其涉及一种聚合物基碳纳米管复合材料，碳纳米管在聚合物基体中呈现取向排列。该材料属于聚合物基功能材料领域。
背景技术
碳纳米管是由单层或多层石墨片卷曲而成的无缝纳米管状壳层结构，作为一种新型的准一维功能材料，具有极高的纵横比和超强的力学性能，其应用已涉及到纳米电子器件、催化剂载体、电极材料、贮氢材料和复合材料等多方面。碳纳米管与聚合物复合将大幅度提高材料的力学与机械性能，并且赋予材料导电性、电磁屏蔽性能和光电子发射性能等。聚合物基碳纳米管复合材料的研究已成为一个极为重要的研究领域。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明要解决的问题是提供一种碳纳米管取向排列的复合材料及其制备方法。
本发明涉及一种碳纳米管取向排列的复合材料，其组分由重量百分比1-5％多壁碳纳米管，1-3％氧化硅、1-2％氧化镁和余量的不饱和聚酯组成。
不饱和聚酯本发明采用191#不饱和聚酯，所述组分中还可加入分散剂、固化剂(也称引发剂)、促进剂。
市售常用引发剂种类及其各种类的性能和用量如下表：
市售常用促进剂的种类及性能和用量如下表：
其中：上述分散剂优选PAA(Polyacrylic Acid，聚丙烯酸)，固化剂(即引发剂)优选过氧化甲乙酮，促进剂优选钴盐，进一步优选萘酸钴、硝酸钴。
本发明所述的一种碳纳米管取向排列的复合材料，由下述步骤实现：
按重量百分比分别称取1-5％多壁碳纳米管，1-3％氧化硅、1-2％氧化镁加入余量的不饱和聚酯中，再加入适量的分散剂、固化剂和促进剂，按重量含量不饱和聚酯∶分散剂∶引发剂∶促进剂＝90∶2∶3∶5添加。通过快速搅拌形成粘性混合物。然后将混合物迅速倒入由细管连通的两个注射泵中，两个注射泵协同抽打30-50次后，将混合物缓慢注入到往复运动的模具中，制备过程详见说明书附图。待不饱和聚酯固化后得到的碳纳米管取向排列的复合材料。
附图说明
该图是本专利所述碳纳米管取向排列的复合材料制备过程示意图。
图中的代码分别表示：1.反复抽打碳纳米管实现均匀分散的过程，2.碳纳米管取向注射入模过程，1-1往复抽打运动，1-2注射泵，1-3粘性混合物，2-1混合物注射，2-2模具往复运动，2-3成型模具。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步阐述，但本发明保护内容不仅限于所述实施例。
实施例1：
按重量百分比分别称取1％多壁碳纳米管，1％氧化硅、1％氧化镁加入余量的不饱和聚酯中，再加入适量的分散剂、固化剂和促进剂，按重量含量不饱和聚酯∶分散剂∶引发剂∶促进剂＝90∶2∶3∶5添加。通过快速搅拌形成粘性混合物。然后将混合物迅速倒入由细管连通的两个注射泵中，两个注射泵协同抽打30次后，将混合物缓慢注入到往复运动的模具中，制备过程详见说明书附图。待不饱和聚酯固化后得到的碳纳米管取向排列的复合材料。
实施例2：
按重量百分比分别称取3％多壁碳纳米管，2％氧化硅、2％氧化镁加入余量的不饱和聚酯中，再加入适量的分散剂、固化剂和促进剂，按重量含量不饱和聚酯∶分散剂∶引发剂∶促进剂＝90∶2∶3∶5添加。通过快速搅拌形成粘性混合物。然后将混合物迅速倒入由细管连通的两个注射泵中，两个注射泵协同抽打30次后，将混合物缓慢注入到往复运动的模具中，制备过程详见说明书附图。待不饱和聚酯固化后得到的碳纳米管取向排列的复合材料。
实施例3：
按重量百分比分别称取5％多壁碳纳米管，2％氧化硅、2％氧化镁加入余量的不饱和聚酯中，再加入适量的分散剂、固化剂和促进剂，按重量含量不饱和聚酯∶分散剂∶引发剂∶促进剂＝90∶2∶3∶5添加。通过快速搅拌形成粘性混合物。然后将混合物迅速倒入由细管连通的两个注射泵中，两个注射泵协同抽打30次后，将混合物缓慢注入到往复运动的模具中，制备过程详见说明书附图。待不饱和聚酯固化后得到的碳纳米管取向排列的复合材料。
Claims (3)
1.一种碳纳米管取向排列的复合材料，其组分及其重量百分含量为：1-5％多壁碳纳米管，1-3％氧化硅、1-2％氧化镁和余量的不饱和聚酯组成。
2.如权利要求1所述的一种碳纳米管取向排列的复合材料，其特征是，所述组分及其重量百分含量为：4％多壁碳纳米管，1％氧化硅、1％氧化镁和余量的不饱和聚酯组成。
3.权利要求1或2所述的一种碳纳米管取向排列的复合材料的制备方法，由以下步骤实现：按重量百分比分别称取1-5％多壁碳纳米管，1-3％氧化硅、1-2％氧化镁加入余量的不饱和聚酯中，再加入适量的分散剂、固化剂和促进剂，按重量含量不饱和聚酯∶分散剂∶引发剂∶促进剂＝90∶2∶3∶5添加。通过快速搅拌形成粘性混合物。然后将混合物迅速倒入由细管连通的两个注射泵中，两个注射泵协同抽打30-50次后，将混合物缓慢注入到往复运动的模具中，待不饱和聚酯固化后得到的碳纳米管取向排列的复合材料。
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