CN105254968B - 一种碳纳米管橡胶复合材料的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种分散碳纳米管并实现制备碳纳米管橡胶复合材料的方法，主要由上下两个电极板，超高压脉冲发生器，负离子发生器，有机玻璃罩，密封圈，注射器，传送带，电源，支架组成。两电极板下端接地线，上端接在超高压脉冲发生器或负离子发生器上，将湿润的碳纳米管通过注射器注射到装备后后，接通电源将设备开启，进行火花放电，传送带匀速缓慢运行，分散的碳纳米管会与传送带上的橡胶混合，从而制备碳纳米管橡胶复合材料。该方法对碳纳米管橡胶复合材料的制备效果好、效率高、使用便捷，可实现由纳米管分散到碳纳米管橡胶复合材料制备的条线工序。

Description

一种碳纳米管橡胶复合材料的制备方法

技术领域

本发明涉及一种碳纳米管橡胶复合材料的制备方法，可以有效使碳纳米管分散并与橡胶材料结合制备碳纳米管橡胶复合材料，属于纳米材料的分散领域和材料领域。

背景技术

碳纳米管，是石墨片按照一定螺旋角卷曲而成的、直径为纳米级的管状物质。其有非常大的长径比，沿着长度方向的热交换性能较好，而其垂直方向的热交换性能较低，利用其各向异性通过合适的取向，可以获得具有优越导热性能的复合材料。但由于碳纳米管间具有较强的范德华力，再加上其非常大的长径比，导致其在生产使用过程中极易发生团聚从而降低其性能。而在使用时，往往要将碳纳米管的团聚体充分分散才能达到理想的使用效果。目前碳纳米管的分散设备主要使用超声振荡、球磨机等实现碳纳米管的分散。通过使用上述设备分散碳纳米管有着分散不彻底、工作时间长、对碳纳米管有一定破坏性和分散效率低等缺点。

发明内容

针对现有技术在进行碳纳米管分散时出现的分散不均匀、易与介质混合的不足，本发明提供了一种高效、无污染的湿法分散碳纳米管并制备碳纳米管橡胶复合材料的方法，可实现碳纳米管均匀分散，并制备碳纳米管橡胶复合材料，其制备装置简单且控制方便，使用及维护成本低。

为解决上述问题，本发明解决其技术问题所采用得技术方案是：一种碳纳米管橡胶复合材料制备装置主要有上下两个电极板，超高压脉冲发生器或负离子发生器，有机玻璃罩，注射器，传送带，支架组成。将湿润的碳纳米管通过注射器注射到设备后，将设备开启，电火花使碳纳米管分散，传送带带动橡胶材料不断与分散的碳纳米管均匀混合，从而制备碳纳米管橡胶复合材料。

本发明的有益效果是，提供了一种有效湿法分散碳纳米管并制备碳纳米管橡胶复合材料的方法。本发明对碳纳米管分散效果好，对碳纳米管橡胶复合材料的制备效率高，装置简单控制方便，使用及维护成本低。

附图说明

图1是该设备的示意图，图中1,2是金属电极板，3是负离子发生器或超高压脉冲发生器，4是有机玻璃罩，5是传送带，6是注射器，7是支架，8是传送带支架，9是电源，10是碳纳米管橡胶复合材料收集装置。

具体实施方式

把湿润的碳纳米管通过注射器注射到两电极板中间，将极板1接地线，极板2与超高压脉冲发生器或负离子发生器3连接。

方案一：当极板2与超高压脉冲发生器3连接时，需与6V的电源9连接，超高压脉冲发生器3的输入电压为3.6-6V，输出电压为30-60万V，

方案二：当极板2与负离子发生器3连接时需与220V电源连接，负离子发生器3输入电压220V输出电压18KV。

用4有机玻璃罩盖上设备并用密封带密封，接通电源进行一段时间，使电极板间均匀火花放电，一段时间后接通传送带5的电源，将橡胶材料放到传送带上缓缓进入设备。

被电火花分散的碳纳米管会与传送带上的橡胶材料结合，制备的碳纳米管橡胶复合材料会被收集装置10收集。

本发明的工作原理

通过两电极板之间存在的电势差，进行火花放电，碳纳米管在设备中会被电火花均匀的打散并与橡胶结合，制备橡胶复合材料。

Claims (4)

1.一种碳纳米管橡胶复合材料的制备方法,其特征在于能够通过电火花放电将碳纳米管分散得到单根碳管，并与橡胶材料结合其制备过程有以下几步：

(1)将湿润的碳纳米管通过注射器注射到两个电极板中间；

(2)两电极板一端接地线，一端与超高压脉冲发生器或负离子发生器连接；

(3)接通电源，在两电极板之间会进行火花放电，位于两板之间的碳纳米管会被打散，形成单根碳管；

(4)在传送带的带动下分散的碳纳米管与橡胶材料结合制备碳纳米管橡胶复合材料。

2.按权利要求1所述的一种碳纳米管橡胶复合材料的制备方法，其特征在于：位于电极板间的碳纳米管在均匀的火花放电中被均匀的打散，伴随加热过程，电极板需打磨光滑。

3.按权利要求1所述的一种碳纳米管橡胶复合材料的制备方法，其特征在于：被电极板均匀火花放电打散的碳纳米管均匀的分布在两电极板所存在的空间中。

4.按权利要求1所示的一种碳纳米管橡胶复合材料的制备方法，其特征在于：传送带需与电极板平行，缓慢的经过装置。