[发明专利]一种碳纳米管浓缩组合物及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及高分子材料技术领域，具体公开了一种碳纳米管浓缩组合物及其制备方法和应用。所述的碳纳米管浓缩组合物包含碳纳米管以及高分子树脂；其中，碳纳米管占碳纳米管浓缩组合物总重量的8％～61％；最优选地，碳纳米管占碳纳米管浓缩组合物总重量的35％；所述的高分子树脂选自PC、PP、PE、ABS、HIPS以及PA中的一种或多种的混合。将本发明所述的碳纳米管浓缩组合物加入到高分子材料中，能够较好的分散在高分子材料中，形成较好的导电网络，可以大幅提高高分子材料的导电性能。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种碳纳米管浓缩组合物及其制备方法和应用。

背景技术

碳纳米管高分子复合材料包括导电、去静电、导热、散热、屏蔽、吸波以及增强塑料等。我国是世界制造业中心，对碳纳米高分子复合材料的市场需求十分旺盛。目前国内只生产些低端产品，高端产品大多依靠进口。开发碳纳米管复合材料在我国有巨大的潜在市场。如芯片封装材料所需提高导电性能和散热性能等等，此外还有屏蔽塑料膜、5G散热板、导电膜、散热膜以及芯片封装载带、5G托盘等等应用领域。

目前，碳纳米管都是以碳纳米管母粒的形式添加到高分子复合材料中；但是当加入到高分子材料后，碳纳米管并不能有效地分散在高分子材料中，在高分子材料中并不能形成高效的导电网络；使得碳纳米管在高分子材料中并不会发挥优异的导电性能。因此如需获得较好的导电性能的高分子复合材料，唯一的办法是加大碳纳米管的用量。

因此，如何提高碳纳米管在高分子材料中的导电性能是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

为了克服现有技术中存在的至少之一的技术问题，本发明提供了一种碳纳米管浓缩组合物。将该方法提供的碳纳米管浓缩组合物加入到高分子材料中，可以大幅提高高分子材料的导电性能。

本发明的技术方案如下：

一种碳纳米管浓缩组合物，其包含碳纳米管以及高分子树脂；

其中，碳纳米管占碳纳米管浓缩组合物总重量的8％～61％；

最优选地，碳纳米管占碳纳米管浓缩组合物总重量的35％；

所述的高分子树脂选自PC、PP、PE、ABS、HIPS以及PA中的一种或多种的混合。

优选地，所述的碳纳米管浓缩组合物中还可以加入导电炭黑。

优选地，所述的碳纳米管为改性碳纳米管；

所述改性碳纳米管通过包含如下步骤的方法制备得到：

(1)取硝酸银、硝酸钴以及柠檬酸钠溶于去离子水中得混合溶液；取铁氰化钾溶于去离子水中得铁氰化钾溶液；

(2)将混合溶液加入到铁氰化钾溶液中，搅拌反应1～3h，接着加入碳纳米管，继续搅拌反应12～24h，反应结束后分离固体产物，干燥后得改性碳纳米管。

本发明在研究中惊奇的发现：通过本发明上述方法，将硝酸银、硝酸钴以及铁氰化钾在柠檬酸钠的作用下反应制备得到的纳米颗粒负载在碳纳米管上得到的改性碳纳米管，其与普通的未改性的碳纳米管相比，其能更好的在高分子材料中分散，能更好的形成导电网络，在用量相同的情况下，可以大幅提高高分子材料的导电性能。

在此，发明人需要强调的是，改性碳纳米管制备过程中的原料选择十分关键，发明人经过大量的试验摸索发现：必须选用硝酸银、硝酸钴以及铁氰化钾等原料改性得到的改性碳纳米管才能更好的在高分子材料中形成导电网络，才能大幅提高高分子材料的导电性能。而采用其他金属盐与铁氰化钾改性得到的改性碳纳米管并不能大幅提高高分子材料的导电性能。