[发明专利]一种仿生层状高含量碳纳米管高分子复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种仿生层状高含量碳纳米管高分子复合材料的制备方法，其特征在于实现步骤如下：

(1)将扁平碳纳米管组装成薄膜结构；

(2)将多层薄膜结构叠加在一起，形成碳纳米管薄膜；

(3)将高分子聚合物渗入碳纳米管薄膜中，所述高分子聚合物配制成稀溶液，其中高分子聚合物的重量含量为1-10％；

(4)除去溶剂后，将碳纳米管薄膜置于涂有脱模剂的模具上加压固化即可得到仿生层状复合材料，通过控制高分子渗入碳纳米管薄膜的量，控制碳纳米管在层状复合材料中的含量达到60-90％。

2.根据权利要求1所述的一种仿生层状高含量碳纳米管高分子复合材料的制备方法，其特征在于：所述扁平碳纳米管组装成薄膜结构通过原位法或离位法组装实现，所述原位法为直接合成多层扁平碳纳米管薄膜结构，即采用浮动催化裂解法，将纳米铁催化剂镀在金属薄膜表面，然后将乙烯通入高温反应区中，在金属薄膜表面即可收集到扁平碳纳米管薄膜；所述离位法是首先合成扁平碳纳米管，然后将扁平碳纳米管分散在有机溶剂中，采用真空抽滤的办法将碳纳米管过滤成薄膜结构。

3.根据权利要求1所述的一种仿生层状高含量碳纳米管高分子复合材料的制备方法，其特征在于：所述碳纳米管为扁平的单壁、双壁、多壁碳纳米管。

4.根据权利要求1所述的一种仿生层状高含量碳纳米管高分子复合材料的制备方法，其特征在于：所述高分子聚合物可为热固性树脂或热塑性树脂，所述热固性树脂包括环氧、双马来酰亚胺、氰酸酯、聚酰亚胺、酚醛、不饱和聚酯；所述热塑性树脂包括聚乙烯醇、聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯醚、聚砜。

5.根据权利要求1所述的一种仿生层状高含量碳纳米管高分子复合材料的制备方法，其特征在于：所述扁平碳纳米管组装成薄膜结构中，其薄膜的厚度范围为10μm-200μm。。

6.根据权利要求1所述的一种仿生层状高含量碳纳米管高分子复合材料的制备方法，其特征在于：所述多层薄膜结构叠加在一起的层数由最终复合材料的厚度决定。

7.根据权利要求1所述的一种仿生层状高含量碳纳米管高分子复合材料的制备方法，其特征在于：所述高分子聚合物配制成的稀溶液中，溶剂为水、丙酮、乙醇、甲苯、二氯甲烷或N-甲基吡啶-2-吡咯烷酮。

8.根据权利要求1所述的一种仿生层状高含量碳纳米管高分子复合材料的制备方法，其特征在于：所述模具为不锈钢。

9.根据权利要求1所述的一种仿生层状高含量碳纳米管高分子复合材料的制备方法，其特征在于：所述模具采用的脱模剂为硅系列或氟系列脱模剂。

10.根据权利要求1所述的一种仿生层状高含量碳纳米管高分子复合材料的制备方法，其特征在于：所述复合材料的加压固化根据不同的高分子聚合物固化工艺而定，所使用的压力大于1KN。