[发明专利]一种多壁碳纳米管/环氧树脂复合薄膜的制备方法及其所用的装置

摘要

本发明公开一种多壁碳纳米管/环氧树脂复合薄膜的制备方法及所用的装置，即将环氧树脂，4，4-二氨基-二苯甲烷和丙酮混合得到环氧树脂溶液；然后将多壁碳纳米管分散到N,N-二甲基甲酰胺中得到多壁碳纳米管的悬浮液；然后将多壁碳纳米管的悬浮液、环氧树脂溶液混合并超声得到多壁碳纳米管/环氧树脂的混合液后利用超声/高压静电力场协同喷射装置进行喷射得到未经固化的多壁碳纳米管/环氧树脂分散体系液态膜，然后固化，即得刚性显著提高的多壁碳纳米管/环氧树脂复合薄膜。该制备方法不仅使多壁碳纳米管原管均匀分散于环氧树脂中，且操作简单，而且降低了多壁碳纳米管/环氧树脂复合膜的生产成本低。

主权项

一种多壁碳纳米管/环氧树脂复合薄膜的制备方法，其特征在于具体包括以下步骤：（1）、环氧树脂/4，4‑二氨基‑二苯甲烷/丙酮溶液的制备将环氧树脂，4，4‑二氨基‑二苯甲烷和丙酮室温下混合后，搅拌溶解得到环氧树脂/4，4‑二氨基‑二苯甲烷/丙酮溶液；上述所用的环氧树脂与4，4‑二氨基‑二苯甲烷的量，按质量比计算，即环氧树脂：4，4‑二氨基‑二苯甲烷为1﹕0.28；其中，丙酮的用量按其相对于环氧树脂的量，即环氧树脂：丙酮为1‑8g:14ml的比例计算；（2）、多壁碳纳米管悬浮液的制备将多壁碳纳米管室温下超声分散到N,N‑二甲基甲酰胺溶剂中，室温条件下超声分散4h，得浓度为0.167‑1.333mg/ml的多壁碳纳米管悬浮液；上述所用的多壁碳纳米管直径为8‑15nm，长度为<2μm；比表面积60‑233m2/g；（3）、多壁碳纳米管/环氧树脂混合液的制备控制滴加速率为6ml/min,将步骤（2）所得的多壁碳纳米管悬浮液逐滴加入到步骤（1）所得的环氧树脂/4，4‑二氨基‑二苯甲烷/丙酮溶液中，磁力搅拌15min，并室温条件下超声分散2h，得到多壁碳纳米管/环氧树脂混合液；所用的多壁碳纳米管悬浮液和环氧树脂/4，4‑二氨基‑二苯甲烷/丙酮溶液的量，按多壁碳纳米管：环氧树脂的质量比为100﹕0.1的比例计算；（4）、多壁碳纳米管/环氧树脂分散体系液态膜的制备将步骤（3）所得的多壁碳纳米管/环氧树脂混合液装入超声/高压静电力场协同喷射装置的进样器中，通过控制可控液压助推器的推进速率，喷头与接收装置铝箔之间距离，可调高压静电电源提供的高压静电力场与微型协同超声仪提供的机械力场共同作用于喷头上，将多壁碳纳米管/环氧树脂混合液喷射到位于接收装置铝箔上的玻璃片或单晶片上，得到未经固化的多壁碳纳米管/环氧树脂分散体系液态膜；上述的超声/高压静电力场协同喷射装置包括进样器、微型协同超声仪、可控液压助推器、微型协同超声仪的控制开关、喷头、可调高压静电电源、玻璃片或单晶片和接收装置铝箔；所述的微型协同超声仪环绕安装在进样器的外壁上，微型协同超声仪通过微型协同超声仪的控制开关进行控制微型协同超声仪的开关；所述的进样器通过软管与喷头连接，通过可控液压助推器提供的动力推动进样器中液体通过软管后经喷头喷出到粘贴于接收装置铝箔上的玻璃片或单晶片上；可调高压静电电源提供静电力场作用于喷头上；（5）、多壁碳纳米管/环氧树脂分散体系液态膜的热固化将步骤（4）所得的未经固化的多壁碳纳米管/环氧树脂分散体系液态膜先在室温中固化24h，然后在80℃下固化2h，最后在150℃下固化4h，随后自然冷却到室温，即得一种多壁碳纳米管/环氧树脂复合薄膜。