一步制备碳纳米管薄膜复合材料的制备装置和制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107057278A(43)申请公布日2017.08.18(21)申请号201611054783.7(22)申请日2016.11.25(71)申请人东莞市明骏智能科技有限公司地址523602广东省东莞市谢岗镇华泰科技园E区F栋(72)发明人童潇葛爱雄廖太明(74)专利代理机构东莞市华南专利商标事务所有限公司44215代理人刘克宽(51)Int.Cl.C08L63/00(2006.01)C08L101/00(2006.01)C08K7/24(2006.01)C08J5/18(2006.01)C01B32/16(2017.01)权利要求书2页说明书7页附图2页(54)发明名称一步制备碳纳米管薄膜复合材料的制备装置和制备方法(57)摘要本发明涉及纳米材料技术领域，具体涉及一步制备碳纳米管薄膜复合材料的制备装置和制备方法。其中，制备装置包括反应室和收集室，收集室设置有用于收集碳纳米管聚集体的传送带、能够使高分子基体对传送带上形成的碳纳米管薄膜的表面进行浸润的浸润部件以及施压部件，高分子基体通过浸润部件对碳纳米管薄膜的表面进行浸润，同时施压部件对碳纳米管薄膜表面施压以使碳纳米管薄膜与高分子基体结合而形成致密的碳纳米管薄膜复合材料；收集室还设置有用于使碳纳米管薄膜复合材料固化成型的加热装置。本发明解决了高分子基体在碳纳米管薄膜网络结构中的浸润及渗透难题，并简化了装置和生产步骤,最终制备的碳纳米管薄膜复合材料的综合性能得到显著提高。CN107057278ACN107057278A权利要求书1/2页1.一步制备碳纳米管薄膜复合材料的制备装置，其特征在于：包括用于合成碳纳米管聚集体的反应室以及与所述反应室连通的收集室，所述收集室设置有用于收集所述碳纳米管聚集体的传送带，所述传送带可被驱动地沿闭合循环轨迹移动并且可沿传动轴的轴向移动以使所述碳纳米管聚集体层层叠加地缠绕于所述传送带的表面并形成厚度和宽度大小均可调的碳纳米管薄膜；所述收集室还设置有能够使高分子基体对传送带上形成的碳纳米管薄膜的表面进行浸润的浸润部件以及配合所述传送带的施压部件，高分子基体通过所述浸润部件对碳纳米管薄膜的表面进行浸润，同时所述施压部件对碳纳米管薄膜表面施压以使碳纳米管薄膜与高分子基体结合而形成致密的碳纳米管薄膜复合材料；所述收集室还设置有用于使所述碳纳米管薄膜复合材料固化成型的加热装置。2.根据权利要求1所述的一步制备碳纳米管薄膜复合材料的制备装置，其特征在于：所述施压部件和所述浸润部件集成为具有中空结构的辊轮，所述辊轮的表面开设有孔，高分子基体能够从所述孔中流出并对传送带上形成的碳纳米管薄膜的表面进行浸润，同时所述辊轮对碳纳米管薄膜表面滚压以使碳纳米管薄膜与高分子基体充分结合而形成致密的碳纳米管薄膜复合材料。3.根据权利要求1所述的一步制备碳纳米管薄膜复合材料的制备装置，其特征在于：所述施压部件为滚压装置，所述浸润部件为喷淋装置或者涂布装置。4.根据权利要求2或3所述的一步制备碳纳米管薄膜复合材料的制备装置，其特征在于：所述施压部件活动连接于所述收集室以使所述施压部件与所述传送带之间的压力可调节。5.根据权利要求2或3所述的一步制备碳纳米管薄膜复合材料的制备装置，其特征在于：沿传动轴轴向，所述施压部件的宽度大于所述碳纳米管薄膜的宽度。6.根据权利要求4所述的一步制备碳纳米管薄膜复合材料的制备装置，其特征在于：所述传送带和所述滚压装置的表面均包覆有聚四氟乙烯材料层或者所述传送带和所述滚压装置均由聚四氟乙烯加工成型。7.一步制备碳纳米管薄膜复合材料的制备方法，其特征在于：所述制备方法是采用权利要求1至6任意一项所述的制备装置进行的，其包括以下步骤：a）将反应物注入反应室，同时通入载气，反应物在1100-1600℃的恒温下反应生成碳纳米管聚集体；所述反应物包括碳源、催化剂和促进剂；b）步骤a生成的碳纳米管聚集体在载气的作用下进入收集室，并沉积在传送带上，随着传送带的移动，碳纳米管聚集体缠绕在传送带的表面而形成具有一定厚度的单层碳纳米管薄膜，并通过调整传送带沿传动轴的轴向移动距离，得到具有一定宽度的单层碳纳米管薄膜；c）将配置好的高分子基体通过浸润部件对步骤b得到的单层碳纳米管薄膜表面进行浸润，同时施压部件与传送带贴合并随着传送带的移动对碳纳米管薄膜进行施压，以使碳纳米管薄膜与高分子基体进一步结合而形成致密的单层碳纳米管薄膜复合材料；d）将步骤c得到的单层碳纳米管薄膜复合材料经过加热装置加热固化成型；e）随着传送带沿闭合循环轨迹的移动，经过层层叠加，最终得到厚度和面积大小可调的碳纳米管薄膜复合材料。2CN107057278A权利要求书2/2页8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：步骤a中，所