[发明专利]一种碳纳米管导电纸的制备方法

说明书

本发明涉及一种碳纳米管导电纸的制备方法，属于及特种纸技术领域。本发明首先通过利用球磨对碳纳米管进行活化，在活化过程中加入阴离子表面活性剂，使碳纳米管表面带有阴离子，随后将其与添加剂进行混合，再进行调节pH，使添加剂形成纳米氧化铁，由于其中加入了十六烷基三甲基溴化铵，使形成的纳米氧化铁带有正电，因此通过碳纳米管表面负电的吸引，使带有正电的氧化铁吸附在碳纳米管的表面，增加了导电性，而且在氮甲基吡咯烷酮、聚乙烯吡咯烷酮的复合分散剂的作用下，可以有效避免颗粒间的团聚，提高分散性能，随后使用高碘酸钠对木浆纤维进行处理，接枝对苯二胺，增加原料间的结合性能，提高了导电纸的性能，并且促进导电性。

技术领域

本发明涉及一种碳纳米管导电纸的制备方法，属于及特种纸技术领域。

背景技术

造纸工业是发达国家国民经济十大支柱性产业之一。激光产业的出现推动了光电产业的发展，是信息产业的支柱产业。碳纳米管作为一维纳米材料，重量轻，六边形结构连接完美，具有许多异常的力学、电学和化学性能。在纳米技术、电子、光学及材料科学和技术领域具有 重要应用价值。 特别是优异的的电传导、热传导和机械性能，使碳纳米管在许多领域有广泛的应用空间。碳纳米管的导电性能接近超导体，在现在的生产和科研中具有重要的研究价值。导电纸是一种具有导电特性的功能纸,广泛应用于防静电材料、传感器、电极、电容器、电化学材料等领域。

导电纸是一种具有良好导电性能的纸。其导电性对外界环境的湿度变化不敏感，具有较高的抗张和撕裂强度。使用化学木浆抄造。纸浆中加入一些导电物质，如导电炭黑或乙炔炭黑等。也可以加入少量导电性能良好的金属粉末或金属化纤维，或者在原纸表面喷涂金属、金属氧化物等。

可用作热电照相纸、电敏纸和电印刷纸等。碳纤维导电纸是将碳纤维和其他纤维或者粉末材料在溶剂中充分分散，抄成纸张烘干而得到。为了使纤维之间交织得更充分，通常要加入有机化合物，如聚乙烯醇、聚亚酰胺等粘合剂和阳离子补强剂，以增加纤维之间的结合力；同时碳纤维的含量也可以在很宽的范围内调节。具有化学稳定性好，热稳定性好，耐腐蚀，有多孔质通透性好，能保障燃料气体供给和副产物的顺利排出，并且具有制作成本低的特点。

目前碳纳米管复合导电纸的制备方法有：溶液共混法、原位复合法、熔融共混法三种常用方法。但最终这些方法制备的导电纸其导电性能并不像金属导电材料那样具有很低的电阻率，当碳纳米管加入的量增多时，还会影响聚合物混合体系的粘度以及力学和机械性能。同时由于碳纳米管极易团聚，进行混合时分散性不好，导致纳米材料很难在复合材料中形成有效的导电通路。因此上述制备方式，很难获得理想的碳纳米管导电复合材料。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对目前制备的碳纳米管导电纸的导电性不佳的问题，本发明提供了一种碳纳米管导电纸的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：

一种碳纳米管导电纸的制备方法，该制备方法包括如下步骤：

（1）按质量比4～6:1:3～5，将碳纳米管、表面活性剂及乙醇溶液放入球磨机中进行球磨，收集球磨物，将球磨物进行喷雾干燥，将干燥物、水、分散剂按质量比6～9:1:13放入搅拌机中进行搅拌，收集搅拌混合物；

（2）将搅拌混合物与添加剂按质量比13:2～3放入容器中，超声震荡，调节pH值至9.0～9.5，加热至130～135℃，搅拌3～5h，降至室温，静置，过滤，将滤渣洗涤，干燥，粉碎，得改性碳纳米管，备用；

（3）取木浆纤维与乙醇溶液按质量比1:10～13放入搅拌机中，再加入木浆纤维质量16～22％的高碘酸钠搅拌50～70min，再加入木浆纤维质量12～16％的对苯二胺，以5000r/min搅拌混合4～5h，静置，去除上清液，得浆液；