[发明专利]一种高含量碳纳米管热塑性树脂复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种高含量碳纳米管热塑性树脂复合材料的制备方法，其特征在于：所述制备高含量碳纳米管热塑性复合材料的步骤包括：a）碳纳米管纸的制备；b）将热塑性树脂均匀粉末喷洒于碳纳米管纸表面；c）上述负载热塑性树脂粉末的碳纳米管纸的加压，形成碳纳米管纸/热塑性树脂预制体；d）上述预制体的加热加压，得到高含量碳纳米管热塑性树脂复合材料。

2.根据权利要求1所述的复合材料的制备方法，其特征在于：所述的碳纳米管纸的制备系将碳纳米管通过原位法或离位法组装实现的；所述的原位法是采用CVD法直接制备出碳纳米管纸；所述的离位法是先把碳纳米管与表面活性剂分散在溶剂中，然后采用真空抽滤的方法将碳纳米管制成碳纳米管纸。

3.根据权利要求2所述的复合材料的制备方法，其特征在于：所述的碳纳米管为单壁碳纳米管、双壁碳纳米管和多壁碳纳米管中的一种，或它们的组合；所述单壁碳纳米管的直径为0.5~10nm；所述的双壁碳纳米管的直径为1.0~20nm；所述多壁碳纳米管的直径为1.5~50nm；所述碳纳米管纸的厚度为10~200um。

4.根据权利要求1所述的复合材料的制备方法，其特征在于：所述的将热塑性树脂粉末均匀喷洒于碳纳米管纸表面的质量由最终复合材料中树脂的含量所决定的。

5.根据权利要求根据权利要求1所述的复合材料的制备方法，其特征在于：所述的热塑性树脂粉末为聚乙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚酰胺、聚醚酮、聚砜、聚醚砜、热塑性聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚苯醚、聚苯硫醚，聚乙酸乙烯酯和聚对苯撑苯并双恶唑粉末中的一种，或它们的组合；所述的热塑性树脂粉末的粒径为0.5~200um。

6.根据权利要求根据权利要求1所述的复合材料的制备方法，其特征在于：所述负载热塑性树脂粉末的碳纳米管纸的加压的压力为1~400kN；所述负载热塑性树脂粉末的碳纳米管纸的保压时间为0.1~300分钟；所述负载热塑性树脂粉末的碳纳米管纸的保压温度为-50~50℃。

7.根据权利要求根据权利要求1所述的复合材料的制备方法，其特征在于：所述的预制体的加热加压，得到高含量碳纳米管热塑性树脂复合材料的步骤包括：

1）将至少一层的碳纳米管纸/热塑性树脂预制体放置于模具中；

2）将该模具放置于加热装置中，对该模具施加1~400kN的压力，同时加热使该模具升温至小于400℃后，在真空（相对真空度小于-0.01MPa）或大气气氛下保压1~400分钟；

3）脱模后，即得到高含量碳纳米管热塑性树脂复合材料。

8.根据权利要求根据权利要求7所述的复合材料的制备方法，其特征在于：所述高含量碳纳米管热塑性树脂复合材料可通过控制热塑性树脂粉末喷洒在碳纳米管纸表面的质量，控制碳纳米管在层状复合材料中的质量分数达到10~60wt%。

9.根据权利要求根据权利要求7所述的复合材料的制备方法，其特征在于：所述的加热装置包括加热板、热压机、平板硫化仪、热压罐或者烘箱。