[发明专利]一种高导电复合纸及其制备方法

说明书

本发明提供一种高导电复合纸及其制备方法，利用超声技术，使纳米氧化锌粒子均匀分散在聚苯胺当中，使得聚苯胺生长在碳纳米管的表面，并且将纳米碳管完全包覆在内，制备出一种碳纳米管/聚苯胺/氧化锌三相复合导电材料作为抄纸原料，将复合导电原料应用于抄纸过程中制备出一种高导电复合纸，本发明提供上述方法不但克服了在制备聚苯胺纤维与碳纳米管复合纸材料时聚苯胺的团聚问题的技术缺陷，还可以使纳米氧化锌粒子均匀的分散在聚苯胺结构当中，有效的提高了聚苯胺的导电性能和稳定性，制备的复合纸具有优异的导电性。

技术领域

本发明涉及造纸技术领域，具体涉及一种高导电复合纸及其制备方法。

背景技术

复合纸是相对于普通纸而言的一类具有特殊用途的纸张的统称。复合加工纸不仅能改善纸和纸板的外观性能和强度，主要的是提高防水，防潮，耐油，气密保香等性能，同时还会获得热封性，阻光性，耐热性等。复合纸已广泛用于轻工、纺织、食品、水利、电力、电信、交通和建筑等行业，普通纸的原料多为植物纤维，复合纸的原料除了植物纤维以外，还配有合成纤维等原料来弥补天然纤维的某些弱点。

聚苯胺，高分子化合物的一种，具有特殊的电学、光学性质，经掺杂后可具有导电性及电化学性能。经一定处理后，可制得各种具有特殊功能的设备和材料，如可作为生物或化学传感器的尿素酶传感器、电子场发射源、较传统锂电极材料在充放电过程中具有更优异的可逆性的电极材料、选择性膜材料、防静电和电磁屏蔽材料、导电纤维、防腐材料，等等。聚苯胺因其具有的原料易得、合成工艺简单、化学及环境稳定性好等特点而得到了广泛的研究和应用。

碳是世界上含量及广的一种元素，碳材料在人类发展史上起着主导的行的作用。碳材料几乎包括了地球上所有物质所具有的性质，如最硬--最软、绝缘体--半导体--超导体、绝热-良导热、吸光--全透光。随着时代的变迁和科学的进步，人们不断地发现和利用碳，人们对碳元素的开发具有无限的可能性。

中国专利公开号101003956公开了一种复合导电碳纤维纸，用丙烯腈基碳纤维和其它碳素材料作为原料,采用聚苯胺与常规的聚乙烯醇、水溶性酚醛树脂混合后作为粘合剂，以及海藻酸钠与常规分散剂混合使用。用常规湿法造纸技术进行造纸,再将得到的碳纸进行真空干燥，然后用5%-20%聚四氟乙烯乳液处理后，最后在通入氮气的情况下进行碳化,碳化温度不低于1000℃，可得复合碳纤维纸。该复合碳纤维纸主要应用于燃料电池方面。

中国专利公开号102815043 B公开了一种石墨烯/聚苯胺复合纸的制备方法，包括以下步骤：提供氧化石墨烯的分散液；将所述氧化石墨烯分散液与还原剂混合以得到浆料，然后将所述浆料涂覆在衬底上，接着进行烘干以得到石墨烯纸；以及通过将聚苯胺沉积在所述石墨烯纸上而得到石墨烯/聚苯胺复合纸。本发明的优点在于利用简单操作，大规模地制得具有高导电性能和高机械性能的柔软石墨烯纸，以此石墨烯纸为基底制得的石墨烯/聚苯胺复合纸在超级电容器电极材料领域具有良好的应用前景。

碳纳米管（CNTs）作为一种一维碳材料，重量轻，六边形结构连接完美，独有的一维中空的管状结构使其有很大的长径比，作为吸波材料具有质量轻、电性能好、吸波频带广等优点。近些年随着碳纳米管及纳米材料研究的深入其广阔的应用前景也不断地展现出来。碳纳米管可以作为效果良好的吸波和电磁屏蔽材料，而碳纳米管的优秀机械性能使其成为良好的复合材料添加物。将聚苯胺纤维与碳纳米管复合得到的新型复合纸材料具有优异的导电性。然而，聚苯胺在聚合时往往会发生团聚作用，影响其导电性和稳定性。尚没有一种有效地方法解决在制备聚苯胺纤维与碳纳米管复合纸材料时聚苯胺的团聚问题。

发明内容

针对在制备聚苯胺纤维与碳纳米管复合纸材料时聚苯胺的团聚问题的技术缺陷，本发明提出一种高导电复合纸，通过将纳米氧化锌粒子均匀分散在聚苯胺当中，使得聚苯胺生长在碳纳米管的表面，并且将纳米碳管完全包覆在内，作为造纸纤维原材料进行造纸，解决了苯胺聚合时的团聚问题，制备的复合纸具有优异的导电性。