[发明专利]纤维素纳米纤维/氟化碳管柔性复合膜及其制备方法

摘要

本发明属于导热复合材料技术领域，具体为一种纤维素纳米纤维/氟化碳管柔性复合膜及其制备方法。本发明首先通过TEMPO氧化分离的纤维素纳米纤维来促进氟化碳管在水中的分散，得到均匀的氟化碳管分散液；然后利用真空过滤促进自组装技术制备得到一维氟化碳管和一维纤维素纳米纤维素沿着面内方向层层堆积的柔性导热复合膜。本发明使得复合膜在保持良好绝缘性的同时依然具有优异的导热性能，在氟化碳管含量为35 wt%时的面内热导率达到14.04 W/mK，垂直面内热导率达到0.83 W/mK。本发明使用氟化碳管作为导热填料，而复合膜的导热性能与已发表的同类研究工作相比具有良好的竞争性。本发明方法操作简单，生产成本较低，易于批量化、规模化生产，具有广阔的应用前景。

主权项

1.一种纤维素纳米纤维/氟化碳管的柔性复合膜的制备方法，其特征在于，具体步骤为：（1）将1‑10 g纤维素制品、10‑100 mg TEMPO、0.1‑1 g溴化钠和0.5‑4 g次氯酸钠，加入到100‑500 ml的去离子水中，在室温下搅拌2‑12 h，期间用0.5‑3 M的氢氧化钠调控混合液的PH值，使之保持在6‑10；将氧化后的纤维素过滤、洗涤；再将纤维素重新分散到水中，进行探针超声10‑60 min；随后在2000‑10000 rpm下离心5‑20 min，取上层液，即为氧化分离的纤维素纳米纤维，记为NFC；配置NFC水溶液，其浓度为1‑5 mg/ml；（2）将2‑60 mg的氟化碳纳米管（记为FCNT）和5‑50 ml NFC的水溶液加入到30‑100 ml去离子水中，探针超声2‑10 min，得到均匀分散液，记为FCNT/NFC；（3）将均匀分散的FCNT/NFC水分散液加到抽膜装置中，以混合醋酸纤维酯为基膜，控制真空度为0.1‑1 MPa；抽膜完成后，在丙酮中浸泡除去基膜，自然烘干，即得到柔性复合膜，记为NFC/FCNT‑x， x表示FCNT在膜中的质量百分数。