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CN102993460B - 纳米碳管粉体与其形成方法、复合材料的形成方法 - Google Patents

纳米碳管粉体与其形成方法、复合材料的形成方法 Download PDF

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CN102993460B CN201110307079.9A CN201110307079A CN102993460B CN 102993460 B CN102993460 B CN 102993460B CN 201110307079 A CN201110307079 A CN 201110307079A CN 102993460 B CN102993460 B CN 102993460B
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Abstract

本发明提供的纳米碳管粉体，包括：均匀混合的纳米碳管与分散剂，且纳米碳管与分散剂的重量比介于30∶70至90∶10之间。纳米碳管的管径介于10nm至100nm之间，且其长径比介于100∶1至5000∶1之间。分散剂是由溶媒链段A与亲碳基团B聚合而成的交替共聚物、嵌段共聚物、或无规共聚物。上述纳米碳管粉体可与热塑性塑料混炼形成复合材料，其中纳米碳管与复合材料的重量比介于0.5∶100至50∶100之间。

Description

纳米碳管粉体与其形成方法、复合材料的形成方法
技术领域
本发明是关于复合材料，更特别关于将纳米碳管分散其中的方法。
背景技术
塑料产品具可塑性以及质量轻，广泛用于民生工业之中，然而本身为绝缘体，表面经摩擦后产生电荷累积而带静电，会造成塑料在加工过程中的困扰，例如塑料薄膜成卷性不良与粘卷、易引起尘土及灰尘而降低生产线的良率、电子设备受到干扰或损坏，甚至引起火花而造成爆炸。
3C电器产品的轻薄短小化，电子元件往朝高密度与高频化发展。这些小型与高电子密度的元件必须解决静电干扰及电磁相容性(EMC)问题。金属外壳可达成电磁波的遮蔽屏障与抗静电效果，但金属的密度高且不易加工。虽然业界改以在外壳涂布导电漆、溅镀金属层，与无电镀金属层等，这些方式所需的成本高、制程复杂、且污染环境。此外，外层金属薄膜易剥落失效。
为了改善塑料的静电问题，进而应用于电子产品上，目前的作法是将抗静电/导电材料与高分子进行混炼。经由挤出或射出成型混炼后的复合材料，以期完成具抗静电(Anti-static)、静电消散(ESD)，与电磁波遮蔽(EMI)功能的高分子复材。抗静电需求为109-1012ohm/□、静电消散(ESD)为106-109ohm/□、导电性需求为≤106ohm/□、而电磁波干扰遮蔽(EMI)需求为≤104ohm/□。
为使抗静电材料均匀分散于塑料之中，会先将添加材料与载体(carrier)混合熔融再造粒成母粒(masterbatch)，再将母粒与塑料熔融混合，藉由载体的湿润和分散作用，使添加剂与塑料有好的相容性。目前使用的主要抗静电材料为酯类、胺类，以及有机盐类，其导电路径是藉由吸附空气中的水气而在表面形成导电的水层。上述特性导致成品需放置在一定湿度环境下数天才具有抗静电效果，且易受环境影响(如湿度)。上述产品在受热后，其抗静电材料易迁移至表层而影响外观。此外，产品的抗静电效果会因延伸而下降或消失。
若使用碳黑作为抗静电材料/导电材料，其导电原理为均匀分散于塑料之中的碳黑，可藉由碳黑之间的接触或短距离(通常＜2nm)有效形成导电通路。然而添加碳黑的量需高渗透阈值(percolation threshold)。举例来说，作为抗静电材料时需添加＞5wt％的碳黑，作为导电材料需添加＞20wt％的碳黑。高碳黑添加量将影响复合材料的加工性与机械性质，其表面受摩擦后会有脱碳的现象而污染产品，影响塑料外观。添加碳黑的复合材料的电性效果，同样会受到延伸影响。目前没有拉伸4倍以上，仍具抗静电性质的复合材料。
纳米碳管(Carbon Nanotube，简称CNT)具有极佳的电性与机械性质，适合作为导电填充材料或补强材料。然而纳米碳管的表面平滑且为化学惰性，其与塑料的相容性不佳。另一方面，CNT的高长径比结构，使碳管间因强大凡德瓦尔力而相互吸引甚至缠绕聚集，导致纳米碳管难以分散于塑料中。此外，纳米碳管本质轻盈，不但占空间且易飘散，使得处理及存放纳米碳管时需额外注意。综上所述，纳米碳管在直接加工与应用上有其困难。
为了使纳米碳管均匀分散在塑料中，常见的方法有(1)化学修饰纳米碳管表面。利用盐酸、硝酸等强酸溶液使碳管表面产生羧酸等官能基，再进一步进行改性与接枝。或者利用自由基反应于纳米碳管表面直接进行改性与接枝，改善纳米管表面的化学惰性。之后再取化学修释后的纳米碳管与塑料进行混炼。此方法的缺点为，化学改性常会破坏纳米碳管管壁，并因此降低纳米碳管的导电性。(2)原位聚合反应。取反应单体(monomer)与纳米碳管于溶液混合均匀后，反应单体再进行聚合，使纳米碳管分散于反应单体聚合的高分子中。(3)溶液混合法(solution process)。将纳米碳管与高分子溶液混合均匀后，以再沉淀或去除溶剂得到固体。上述方法虽然能使纳米碳管均匀分散在塑料中，然而制程复杂、选用的溶剂成本高与具毒性，且高分子对溶剂的溶解度有其限制等，不适合应用在工业上。
综上所述，目前亟需在不伤害纳米碳管表面的前提下，使纳米碳管能有效分散于塑料中。
发明内容
本发明的目的在于提供一种纳米碳管粉体，其在不伤害纳米碳管表面的前提下，能使纳米碳管能有效分散于塑料中。
本发明一实施方式提供一种纳米碳管粉体(carbon nanotube powders)，包括：均匀混合的纳米碳管与分散剂，且纳米碳管与分散剂的重量比介于30∶70至90∶10之间，其中纳米碳管的管径介于10nm至100nm之间，且其长径比介于100∶1至5000∶1之间；其中分散剂是由溶媒链段A与亲碳基团B聚合而成的交替共聚物、嵌段共聚物、或无规共聚物，其中溶媒链段A的结构如下：
Figure BSA00000589860800031
其中R1是氢或甲基；R2是氢、C1-20的烷基、C1-20的烷基醇基、C1-20的醚基、C1-20的醚醇基、C1-20的胺酯基、苯基、磺酸基、C1-20的胺基、碳酸基、或磷酸基；其中亲碳基团B的结构如下：
Figure BSA00000589860800032
或
Figure BSA00000589860800033
其中R3是氢或甲基；R4是C1-20的烷基醇胺基、C1-20的胺基、C1-20的烷基胺基、C1-20的醚胺基、或C1-20的胺酯基；R5是氢或甲基；R6是C1-10的烷基醇胺基、C1-10的胺基、C1-20的醚胺基、或C1-10的胺酯基。
本发明一实施方式提供一种纳米碳管粉体的形成方法，包括：取纳米碳管及分散剂置入有机溶剂，且纳米碳管与分散剂的重量比介于30∶70至90∶10之间；超声波震荡并搅拌有机溶剂，使纳米碳管分散于有机溶剂中；以及过滤烘干收集有机溶剂中的固体，即得纳米碳管粉体，其中纳米碳管与分散剂均匀混合。
本发明一实施方式提供一种复合材料的形成方法，包括：以上述的纳米碳管粉体的形成方法，形成纳米碳管粉体；以及混炼纳米碳管粉体与热塑性塑料，形成复合材料；其中纳米碳管与复合材料的重量比介于0.5∶100至50∶100之间。
本发明的优点在于：本发明采用高长径比的纳米碳管为导电材料混入热塑性塑料中。一般的抗静电材料有下述问题：(1)一般抗静电剂需在有湿度环境下数天才有抗静电效果；(2)复合材料拉伸后电性会下降或失效；及(3)纳米碳管具轻盈、易飘散、与易丛聚难以分散等特性，造成在加工与应用上的困难。为解决上述问题，本发明的实施方式先以分散剂修饰纳米碳管表面，可得到具良好分散性的纳米碳管粉体。分散剂能在纳米碳管间形成连结，减少纳米碳管的轻盈与易飘散特性，并帮助纳米碳管与热塑性塑料于混炼步骤时的流动性与分散性。将具分散性的纳米碳管粉体与热塑性塑料混炼后即可得纳米碳管导电母粒，并可进一步混入更多热塑性塑料，以应用于膜材或板材等。
附图说明
图1是本发明一实施方式中，纳米碳管未经分散剂修饰的示意图；
图2是本发明一实施方式中，经分散剂修饰的纳米碳管的示意图；
图3是本发明一实施方式中，经分散剂修饰的纳米碳管于热塑性塑料中形成导电网络的示意图；
图4是本发明一实施方式中，复合材料经延伸后，经分散剂修饰的纳米碳管仍维持导电网络的示意图；以及
图5-6是本发明实施例中的复合材料的SEM照片；
其中，主要元件符号说明
1～纳米碳管；            2～分散剂；
3～热塑性塑料；          6～虚线框标示部份。
具体实施方式
文献(Polymer，2002，43，211)将不同长径比的纳米碳管掺混在聚碳酸中，发现低长径比(L/D＝10-100)的纳米碳管需添加至8wt％以上，才能达到渗透阈值(percolation threshold)。而长径比(L/D＝100-1000)的纳米碳管只需添加1wt％以上就能达到渗透阈值。表示越高长径比的纳米碳管越易在塑料中形成导电网络。文献(Composites science and technology，2008，68，1422)指出越高长径比的纳米碳管，在塑料中的分散效果越差。为了使纳米碳管易形成导电网络结构且易分散于塑料之中，本发明选用的纳米碳管其长径比介于100∶1至5000∶1之间。若纳米碳管的长径比过低，则不易形成导电网络。若纳米碳管的长径比过高，则纳米碳管易聚集不利于分散。适用于本发明的纳米碳管的管径介于10nm至100nm之间，较佳介于10nm至50nm之间。若纳米碳管的管径过大，则不易形成导电网络。若纳米碳管的管径过小，则纳米碳管易聚集不利于分散。纳米碳管可为单层壁纳米碳管或多层壁纳米碳管。在本发明一实施方式中，本发明的纳米碳管为多层壁纳米碳管。
如图1所示，高长径比结构的纳米碳管1之间存在强大凡德瓦尔吸引力，容易互相缠绕凝集造成分散困难。再加上本身轻盈易飘散的特性，造成存放、加工、与应用的困难。
如图2所示，以分散剂2修饰纳米碳管1表面，在纳米碳管间1形成连结，减少纳米碳管1轻盈易飘散的问题，进而减少纳米碳管1丛聚现象。分散后的纳米碳管粉体与热塑性塑料混炼可形成复合材料，藉由分散剂提升纳米碳管在塑料中的流动性与分散性，使纳米碳管1易形成网络结构，如图3所示。
在本发明一实施方式中，分散剂2是由溶媒链段A与亲碳基团B聚合而成的交替共聚物、嵌段共聚物、或无规共聚物，分散剂的重均分子量介于5000至100000之间。若作为分散剂的共聚物的重均分子量过高，则分散剂的粘度过高，不利纳米碳管在溶液与塑料中的分散。若作为分散剂的共聚物的重均分子量过低，则无法提供纳米碳管足够的分散效果。
溶媒链段A能提供纳米碳管在溶剂与塑料中的流动与分散效果，其结构如式1所示：
Figure BSA00000589860800051
在式1中，R1是氢或甲基；R2是氢、C1-20的烷基、C1-20的烷基醇基、C1-20的醚基、C1-20的醚醇基、C1-20的胺酯基、苯基、磺酸基、C1-20的胺基、碳酸基、或磷酸基。在本发明一实施方式中，R1是氢或甲基；R2是氢、C1-6的烷基、C1-6的烷基醇基、C1-6的醚基、C1-6的醚醇基、C1-6的胺酯基、苯基、磺酸基、C1-6的胺基、碳酸基、或磷酸基。
亲碳基团B与碳管表面具有吸附力或π-π的交互作用力，其结构如式2或式3所示：
Figure BSA00000589860800061
在式2中，R3是氢或甲基；R4是C1-20的烷基醇胺基、C1-20的胺基、C1-20的烷基胺基、C1-20的醚胺基、或C1-20的胺酯基。在本发明一实施方式中，R3是氢或甲基；R4是C1-6的烷基醇胺基、C1-6的胺基、C1-10的烷基胺基、C1-6的醚胺基、或C1-6的胺酯基。在式3中，R5是氢或甲基；R6是聚C1-10的烷基醇胺基、C1-10的胺基、C1-20的醚胺基、或C1-10的胺酯基。在本发明一实施方式中，R5是氢或甲基；R6是C1-6的烷基醇胺基、C1-6的胺基、C1-6的醚胺基、或C1-6的胺酯基。
分散剂的制备方法是取对应溶媒链段A的单体与亲碳基团B的单体，以已知方式共聚而成。举例来说，可将对应溶媒链段A的单体与对应亲碳基团B的单体同时加入反应瓶中进行共聚反应，即得无规共聚物。另一方面，可将对应溶媒链段A的单体与对应亲碳基团B的单体，分别聚合为寡聚物后，再将两种寡聚物共聚形成嵌段共聚物；或是对应溶媒链段A的单体与对应亲碳基团B的单体，任一方先自行聚合成寡聚物，再加入另一方单体接续寡聚物链段聚合成嵌段共聚物。在本发明一实施方式中，分散剂的重均分子量约介于五千至十万之间。若分散剂的重均分子量过高，则分散剂的粘度过高，不利纳米碳管在溶液与塑料中的分散。若分散剂的重均分子量过低，则无法提供纳米碳管足够的分散效果。
在本发明一实施方式中，以分散剂修饰纳米碳管表面的方法如下。取纳米碳管及分散剂置入有机溶剂，且该纳米碳管与该分散剂的重量比介于30∶70至90∶10之间。若纳米碳管的比例过高(即分散剂的比例过低)，则无法提供纳米碳管足够的分散效果。若纳米碳管的比例过低(即分散剂的比例过高)，则会有过多的分散剂残留在塑料中而影响材料物性。适用于分散纳米碳管的有机溶剂可为高极性的二甲基亚砜，低极性的正己烷，或极性介于两者之间的其它有机溶剂如四氢呋喃或甲苯。接着超声波震荡并搅拌有机溶剂，使纳米碳管分散于有机溶剂中。在适当的分散条件下，即使停止超声波震荡与搅拌，纳米碳管仍分散于有机溶剂中。若分散条件不当(溶剂种类、分散剂种类、或分散剂/纳米碳管比例)，在停止超声波震荡与搅拌后，纳米碳管将沉降于容器底部而非分散于有机溶剂中。在本发明一实施方式中，纳米碳管与有机溶剂的重量比介于0.01∶100至20∶100。若纳米碳管的比例过高(即有机溶剂的用量过少)，则纳米碳管易凝聚而使整体溶液粘度增大，不利于纳米碳管的分散。若纳米碳管的比例过低(即有机溶剂的用量过多)，则造成溶剂移除时的麻烦。
之后过滤并烘干收集自有机溶剂中的固体，即得纳米碳管粉体。烘干后的粉体可直接加入有机溶剂中而不需添加额外分散剂，即可让纳米碳管再次分散于有机溶剂中。由上述结果可知，不论是在有机溶剂中或是过滤后烘干的纳米碳管粉体，纳米碳管与分散剂是均匀混合。
混炼上述的纳米碳管粉体与热塑性塑料可形成复合材料，且纳米碳管与复合材料的重量比介于0.5∶100至50∶100之间，较佳介于1∶100至15∶100之间。若复合材料中的纳米碳管比例过高，则由于纳米碳管的导电网络已达饱和，添加过多的纳米碳管不仅无法有效提升导电性，反而会影响材料的物性。若复合材料中的纳米碳管比例过低，则纳米碳管无法形成导电网络结构。在本发明一实施方式中，热塑性塑料可为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、或聚碳酸酯。如图4所示，纳米碳管1均匀分散在热塑性塑料3中，形成复合材料。复合材料经延伸后，高长径比的纳米碳管仍可藉由复合材料中的接触降低电阻，减少复合材料延伸后电性改变的情况。
在本发明另一实施方式中，可进一步混炼含碳填充材料、氧化物填充材料、或上述的组合至复合材料中。含碳填充材料可为碳黑、碳纤维、碳60、或上述的组合。氧化物填充材料可为氧化锌、氧化铝、氧化铟锡、二氧化钛、或上述的组合。
经上述步骤制成的复合材料，其片电阻电阻值介于10-2ohm/□至1012ohm/□之间。即使在拉伸两倍以后，其片电阻仍符合抗静电(109-1012ohm/□)、静电消散(EDS)为(106-109ohm/□)、导电性(≤106ohm/□)、与电磁波干扰遮蔽(EMI)(≤104ohm/□)等电性需求。综上所述，本发明的复合材料适用于抗静电产品、静电消散产品、电磁波及辐射频波屏蔽、3C电器设备、信息产品、电子包装材料、电极、导线导电胶、或导电材料。
为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举数实施例配合所附附图，作详细说明如下：
【实施例】
比较例1-1
取10mg的高长径比纳米碳管10mg(购自Nanomaterial Store的SN5906837)与15mL的溶剂置入20ml样品瓶中，以超声波震荡1小时以上。在停止超声波震荡后，纳米碳管在二甲基亚砜、四氢呋喃、甲苯、及正己烷等溶剂中均会沉降而无法均匀分散。
比较例1-2
取10mg的高长径比纳米碳管10mg(购自Nanomaterial Store的SN5906837)、10mg的分散剂、与15mL的溶剂置入20ml样品瓶中，以超声波震荡1小时以上。分散剂为溶媒链段A(见式1)的均聚物，其中R1为甲基，且R2为丁基。每克分散剂所含的胺值量(mg KOH)为0。在停止超声波震荡后，纳米碳管在二甲基亚砜、四氢呋喃、甲苯、及正己烷等溶剂中均会沉降而无法均匀分散。
实施例1-1
取10mg的高长径比纳米碳管10mg(购自Nanomaterial Store的SN5906837)、10mg的分散剂、与15mL的溶剂置入20ml样品瓶中，以超声波震荡1小时以上。分散剂为溶媒链段A(见式1)与亲碳基团B(见式2)的无规共聚物，其中R1为甲基，R2为丁基，R3为甲基，且R4为乙醇胺基。每克分散剂所含的胺值量(mg KOH)为65。在停止超声波震荡后，纳米碳管可均匀分散于二甲基亚砜、四氢呋喃、甲苯、及正己烷等溶剂中。
实施例1-2
取10mg的高长径比纳米碳管10mg(购自Nanomaterial Store的SN5906837)、10mg的分散剂、与15mL的溶剂置入20ml样品瓶中，以超声波震荡1小时以上。分散剂为溶媒链段A(见式1)与亲碳基团B(见式2)的无规共聚物，其中R1为甲基，R2为丁基，R3为甲基，且R4为N-异丙基呱嗪基。每克分散剂所含的胺值量(mg KOH)为76。在停止超声波震荡后，纳米碳管可均匀分散于二甲基亚砜中。
实施例1-3
取10mg的高长径比纳米碳管10mg(购自Nanomaterial Store的SN5906837)、10mg的分散剂、与15mL的溶剂置入20ml样品瓶中，以超声波震荡1小时以上。分散剂为溶媒链段A(见式1)与亲碳基团B(见式2)的无规共聚物，其中R1为甲基，R2为丁基，R3为甲基，且R4为4-吗琳基-2-乙基呱嗪基。每克分散剂所含的胺值量(mg KOH)为36。在停止超声波震荡后，纳米碳管可均匀分散于四氢呋喃中。
实施例1-4
取10mg的高长径比纳米碳管10mg(购自Nanomaterial Store的SN5906837)、10mg的分散剂、与15mL的溶剂置入20ml样品瓶中，以超声波震荡1小时以上。分散剂为溶媒链段A(见式1)与亲碳基团B(见式2)的嵌段共聚物，其中R1为甲基，R2为丁基，R3为甲基，且R4为胺酯丙烯酸酯基。每克分散剂所含的胺值量(mg KOH)为48。在停止超声波震荡后，纳米碳管可均匀分散于二甲基亚砜、四氢呋喃、及甲苯中。
实施例1-5
取10mg的高长径比纳米碳管10mg(购自Nanomaterial Store的SN5906837)、10mg的分散剂、与15mL的溶剂置入20ml样品瓶中，以超声波震荡1小时以上。分散剂为溶媒链段A(见式1)与亲碳基团B(见式3)的嵌段共聚物，其中R1为甲基，R2为丁基，R5为甲基，且R4为胺脂丙烯酸酯基。每克分散剂所含的胺值量(mg KOH)为14。在停止超声波震荡后，纳米碳管可均匀分散于二甲基亚砜、四氢呋喃、甲苯、及正己烷中。
实施例1-5
取10mg的高长径比纳米碳管10mg(购自Nanomaterial Store的SN5906837)、10mg的分散剂、与15mL的溶剂置入20ml样品瓶中，以超声波震荡1小时以上。分散剂为溶媒链段A(见式1)与亲碳基团B(见式2)的嵌段共聚物，其中R1为甲基，R2为丁基，R3为甲基，且R4为N-异丙基呱嗪基。每克分散剂所含的胺值量(mg KOH)为44。在停止超声波震荡后，纳米碳管可均匀分散于二甲基亚砜、四氢呋喃、甲苯、及正己烷中。
实施例2
取实施例1-5采用的分散剂、纳米碳管、与溶剂置于烧杯中，经由超声波震荡兼搅拌后制得纳米碳管溶液。将纳米碳管溶液过滤收集固体，以烘箱干燥后可得纳米碳管粉体。分散剂与纳米碳管用量、溶剂种类、与最后产品中的纳米碳管/分散剂含量如表1所示。
由表1可知，调整纳米碳管与分散剂的比例，可让纳米碳管粉体产物具有不同含量的纳米碳管。
表1
Figure BSA00000589860800101
以0.34g的分散剂、0.56g的纳米碳管、与甲苯溶剂为例，经由超声波震荡兼搅拌后制得纳米碳管溶液，纳米碳管在溶液中的浓度约为2.6wt％。将纳米碳管溶液过滤收集固体，以烘箱干燥后可得纳米碳管粉体，分散剂约占23％。在相同体积下，经分散剂修饰的纳米碳管的重量为未经分散剂修饰的纳米碳管的5.7倍(扣除分散剂含量约为4.4倍)，且不会有轻盈与易飘散等特性。进一步将干燥后的纳米碳管粉体加入甲苯溶剂而不额外加入分散剂，仍可重新分散至甲苯溶剂中，确定制得的纳米碳管粉体具有分散性。若将甲苯溶剂改为极性溶剂如二乙二醇二乙醚(diethylene glycol diethyl ether)，亦可得分散液。将分散液过滤后的固体烘干，即具分散性的纳米碳管粉体。
实施例3(复合材料制备)
将分散剂修饰的纳米碳管粉体与聚乙烯(PE)进行捏合，经由双螺杆混炼制粒后得纳米碳管母粒。再将纳米碳管母粒与PE进行熔融混炼，稀释成不同纳米碳管含量(1wt％至10wt％)的纳米碳管/PE复合材料，并以压片机制得膜片，测量其片电阻值如表2所示。图5为10wt％导电母粒的SEM照片，从照片中可知纳米碳管均匀的分散在PE塑料中。将纳米碳管含量为2wt％的复合材料，加热至熔融状态后延伸四倍，量测其电阻为1×1011ohm/□，仍具抗静电性。
表2
Figure BSA00000589860800111
另一方面，将未经分散剂修饰的纳米碳管直接混入PE中熔融混炼，稀释成不同纳米碳管含量(1wt％至10wt％)的纳米碳管/PE复合材料，并以压片机制得膜片。从图6的SEM照片可知，未修饰的纳米碳管在PE材中分散性差，碳管有明显聚集现象如虚线框标示的部份6。上述未修饰的纳米碳管与PE的复合材料，其片电阻值较高，如表3所示。将纳米碳管含量为2wt％的复合材料，加热至熔融状态后延伸四倍，其电阻值过高而无抗静电效果。
表3
Figure BSA00000589860800112
虽然本发明已以数个较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作任意的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (8)

1.一种纳米碳管粉体，包括：
均匀混合的一纳米碳管与一分散剂，且该纳米碳管与该分散剂的重量比介于30:70至90:10之间，
其中该纳米碳管的管径介于10nm至100nm之间，且长径比介于100:1至5000:1之间；
其中该分散剂是由溶媒链段A与亲碳基团B聚合而成的交替共聚物、嵌段共聚物、或无规共聚物，
其中溶媒链段A的结构如下：
Figure FDA0000467479260000011
其中R1是氢或甲基；
R2是氢、C1-20的烷基、C1-20的烷基醇基、C1-20的醚基、C1-20的醚醇基、C1-20的胺酯基、苯基、磺酸基、C1-20的胺基、碳酸基、或磷酸基；其中亲碳基团B的结构如下：
Figure FDA0000467479260000012
其中R3是氢或甲基；
R4是C1-20的烷基醇胺基、C1-20的胺基、C1-20的烷基胺基、C1-20的醚胺基、或C1-20的胺酯基；
R5是氢或甲基；
R6是C1-10的烷基醇胺基、C1-10的胺基、C1-20的醚胺基、或C1-10的胺酯基。
2.如权利要求1所述的纳米碳管粉体，其中该分散剂的重均分子量介于五千至十万之间。
3.一种纳米碳管粉体的形成方法，包括：
取一纳米碳管及一分散剂置入一有机溶剂，且该纳米碳管与该分散剂的重量比介于30:70至90:10之间；
超声波震荡并搅拌该有机溶剂，使该纳米碳管分散于该有机溶剂中；以及
过滤烘干收集有机溶剂中的固体，得到一纳米碳管粉体，其中该纳米碳管与该分散剂均匀混合；
其中所述纳米碳管的管径介于10nm至100nm之间，且长径比介于100:1至5000:1之间；
其中所述分散剂是由溶媒链段A与亲碳基团B聚合而成的交替共聚物、嵌段共聚物、或无规共聚物，
其中溶媒链段A的结构如下：
Figure FDA0000467479260000021
其中R1是氢或甲基；
R2是氢、C1-20的烷基、C1-20的烷基醇基、C1-20的醚基、C1-20的醚醇基、C1-20的胺酯基、苯基、磺酸基、C1-20的胺基、碳酸基、或磷酸基；其中亲碳基团B的结构如下：
Figure FDA0000467479260000022
其中R3是氢或甲基；
R4是C1-20的烷基醇胺基、C1-20的胺基、C1-20的烷基胺基、C1-20的醚胺基、或C1-20的胺酯基；
R5是氢或甲基；
R6是C1-10的烷基醇胺基、C1-10的胺基、C1-20的醚胺基、或C1-10的胺酯基。
4.一种复合材料的形成方法，包括：
以权利要求3所述的纳米碳管粉体的形成方法，形成一纳米碳管粉体；以及
混炼该纳米碳管粉体与一热塑性塑料，形成一复合材料；
其中该纳米碳管与该复合材料的重量比介于0.5:100至50:100之间。
5.如权利要求4所述的复合材料的形成方法，其中混炼该纳米碳管粉体与该热塑性塑料的步骤更包括混炼一含碳填充材料、一氧化物填充材料、或上述的组合。
6.如权利要求5所述的复合材料的形成方法，其中该含碳填充材料为碳黑、碳纤维、碳60、或上述的组合，且该氧化物填充材料为氧化锌、氧化铝、氧化铟锡、二氧化钛、或上述的组合。
7.如权利要求5所述的复合材料的形成方法，其中该热塑性塑料为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、或聚碳酸酯。
8.如权利要求4所述的复合材料的形成方法，其中该复合材料是应用于抗静电产品、或电磁波及辐射频波屏蔽。
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