[发明专利]一种含碳纳米管热塑性上浆剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种含碳纳米管热塑性上浆剂，其特征在于含碳纳米管热塑性上浆剂是由碳纳米管、高性能热塑性树脂、助剂和有机溶剂制备而成；其中，高性能热塑性树脂为含二氮杂萘联苯结构的聚芳醚酮树脂、含羧基侧基的聚芳醚酮树脂和含二氮杂萘联苯结构的聚芳醚砜酮树脂中的一种或其中几种的组合；助剂为聚氧乙烯与聚氧丙烯醚的混合物、蓖麻油聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚和仲辛醇聚氧乙烯醚中的一种或其中几种的组合，碳纳米管与有机溶剂的质量比为（0.0005~0.03）∶1，高性能热塑性树脂与有机溶剂的质量比为（0.001~0.05）∶1，助剂与有机溶剂的质量比为（0.001~0.03）∶1。

2.根据权利要求1所述的一种含碳纳米管热塑性上浆剂，其特征在于所述的碳纳米管是经过浓硫酸/浓硝酸混酸处理、盐酸/双氧水混液处理或臭氧等离子体处理的。

3.根据权利要求1所述的一种含碳纳米管热塑性上浆剂，其特征在于所述的有机溶剂为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N－甲基吡咯烷酮和二甲基亚砜中的一种或其中几种的组合。

4.如权利要求1所述的一种含碳纳米管热塑性上浆剂的制备方法，其特征在于含碳纳米管热塑性上浆剂的制备方法，具体是按以下步骤完成的：

一、向有机溶剂中，加入碳纳米管，分散，配制成碳纳米管分散液；其中，碳纳米管与有机溶剂的质量比为（0.0005~0.03）∶1；

二、向步骤一中制备的碳纳米管分散液中，加入高性能热塑性树脂，待完全溶解后，加入助剂，以1000r/min~16000r/min的搅拌速率机械搅拌20min~40min后，即得到含碳纳米管热塑性上浆剂；

其中，高性能热塑性树脂为含二氮杂萘联苯结构的聚芳醚酮树脂、含羧基侧基的聚芳醚酮和含二氮杂萘联苯结构的聚芳醚砜酮树脂中的一种或其中几种的组合；助剂为聚氧乙烯与聚氧丙烯醚的混合物、蓖麻油聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚和仲辛醇聚氧乙烯醚中的一种或其中几种的组合，高性能热塑性树脂与有机溶剂的质量比为（0.001~0.05）∶1，助剂与有机溶剂的质量比为（0.001~0.03）∶1。

5.根据权利要求4所述的一种含碳纳米管热塑性上浆剂的制备方法，其特征在于所述的步骤一中的碳纳米管是经过浓硫酸/浓硝酸混酸处理、盐酸/双氧水混液处理或臭氧等离子体处理的。

6.根据权利要求4所述的一种含碳纳米管热塑性上浆剂的制备方法，其特征在于所述的步骤一中的分散的方式为采用超声分散，其中，超声的功率为500W~1000W，超声的频率为60kHz~100kHz，超声的时间为15min~120min。

7.根据权利要求4所述的一种含碳纳米管热塑性上浆剂的制备方法，其特征在于所述的步骤一中的有机溶剂为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、氮甲基吡咯烷酮和二甲基亚砜中的一种或其中几种的组合。

8.如权利要求1所述的一种含碳纳米管热塑性上浆剂的应用，其特征在于含碳纳米管热塑性上浆剂在纤维上的应用，其中，纤维为碳纤维、玻璃纤维或芳纶纤维。

9.根据权利要求8所述的一种含碳纳米管热塑性上浆剂的应用，其特征在于含碳纳米管热塑性上浆剂在纤维上的应用，具体是按以下步骤完成的：

a.向含碳纳米管热塑性上浆剂，施加0.1V/mm~10V/mm的匀强电场，加入纤维，上浆4s~15s，即得到含碳纳米管热塑性上浆剂上浆的纤维；其中，纤维为碳纤维、玻璃纤维或芳纶纤维；

b.将步骤a得到的含碳纳米管热塑性上浆剂上浆的纤维，经刮胶处理后，放入溶剂中，浸泡4s~10s后，在60℃~160℃的温度下，干燥0.5min~5min，即完成了含碳纳米管热塑性上浆剂在纤维上的应用。

10.根据权利要求8或9所述的一种含碳纳米管热塑性上浆剂的应用，其特征在于所述的步骤b中的溶剂为甲醇、乙醇或丙酮。