一种硬质碳纳米管导电薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种硬质碳纳米管导电薄膜及其制备方法，它是由下述重量份的原料组成的：烷醇酰胺1‑2、碳纳米管14‑20、对甲基苯磺酸3‑4、1‑羟乙基‑2‑油基咪唑啉0.2‑0.5、硅烷偶联剂kh550 0.7‑1、葵二酸二辛酯3‑4、有机硅溶胶25‑30、硬脂酸钙1‑2、聚苯胺60‑70。本发明专利技术的碳纳米管不仅能够提高成品薄膜的导电性，而且其具有很好的力学强度，能够提高薄膜的抗冲击性能。

Hard carbon nanotube conductive film and preparation method thereof

The invention discloses a hard carbon nanotube conductive film and a preparation method thereof, which is composed of alkanolamide 1 2, carbon nanotube 14 20, p-toluenesulfonic acid 3 4, 1 hydroxyethyl 2 oil-based imidazoline 0.2 0.5, silane coupling agent kh_0.7 1, dioctyl malonate 3 4, organic compounds. Silica sol 25, 30, calcium stearate 1, 2, polyaniline 60 60 70. The carbon nanotube of the invention can not only improve the conductivity of the finished film, but also has good mechanical strength and can improve the impact resistance of the film.

【技术实现步骤摘要】
一种硬质碳纳米管导电薄膜及其制备方法
本专利技术属于薄膜领域，具体涉及一种硬质碳纳米管导电薄膜及其制备方法。
技术介绍
聚苯胺，高分子化合物的一种，具有特殊的电学、光学性质，经掺杂后可具有导电性及电化学性能。经一定处理后，可制得各种具有特殊功能的设备和材料，如可作为生物或化学传感器的尿素酶传感器、电子场发射源、较传统锂电极材料在充放电过程中具有更优异的可逆性的电极材料、选择性膜材料、防静电和电磁屏蔽材料、导电纤维、防腐材料，等等。聚苯胺因其具有的原料易得、合成工艺简单、化学及环境稳定性好等特点而得到了广泛的研究和应用；聚苯胺薄膜为导电薄膜，其广泛用于太阳能电池、电极材料、显示器等各种光电材料中；然而目前市售的聚苯胺薄膜由于表面硬度低、强度低，导致薄膜容易破裂，影响工作效果，因此，如何提高薄膜的表面硬度，提高抗破裂性能就显得特别必要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种硬质碳纳米管导电薄膜及其制备方法。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种硬质碳纳米管导电薄膜，它是由下述重量份的原料组成的：烷醇酰胺1-2、碳纳米管14-20、对甲基苯磺酸3-4、1-羟乙基-2-油基咪唑啉0.2-0.5、硅烷偶联剂kh5500.7-1、葵二酸二辛酯3-4、有机硅溶胶25-30、硬脂酸钙1-2、聚苯胺60-70。所述的一种硬质碳纳米管导电薄膜，所述的有机硅溶胶是由下述重量份的原料组成的：正硅酸乙酯30-40、三烯丙基异氰脲酸酯1-2、羧甲基纤维素钠3-4、二甲基乙醇胺1-2；所述的有机硅溶胶的制备方法，包括以下步骤：（1）取羧甲基纤维素钠，加入到其重量30-40倍的去离子水中，搅拌均匀；（2）取正硅酸乙酯、二甲基乙醇胺混合，加入到混合料重量16-20倍的去离子水中，滴加0.6-1mol/l的氨水，调节pH为10-11，搅拌3-4小时，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，加入到上述羧甲基纤维素钠的去离子水溶液中，升高温度为60-65℃，保温搅拌1-2小时，加入三烯丙基异氰脲酸酯，超声10-20分钟，即得所述有机硅溶胶。一种所述的硬质碳纳米管导电薄膜的制备方法，包括以下步骤：（1）取1-羟乙基-2-油基咪唑啉，加入到其重量10-14倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入烷醇酰胺，升高温度为50-60℃，保温搅拌20-30分钟，得酰胺醇溶液；（2）取碳纳米管，加入到其重量30-35倍的去离子水中，加入硅烷偶联剂kh550，升高温度为60-65℃，超声1-2小时，得碳纳米管分散液；（3）取上述酰胺醇溶液、碳纳米管分散液混合，搅拌均匀，超声3-10分钟，加入上述有机硅溶胶，送入到65-70℃的恒温水浴中，保温搅拌2-3小时，出料，加入硬脂酸钙，搅拌至常温，过滤，将沉淀水洗，真空75-80℃下干燥1-2小时，得氨基溶胶复合碳纳米管；（4）取对甲基苯磺酸，加入到其重量10-14倍的去离子水中，搅拌均匀，与上述基溶胶复合碳纳米管混合，升高温度为75-80℃，超声30-40分钟，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，得有机改性碳纳米管溶胶；（5）取上述有机改性碳纳米管溶胶，与剩余各原料混合，送入到挤出机中，流延成膜，即得。本专利技术的优点：本专利技术以正硅酸乙酯为前驱体，在二甲基乙醇胺水溶液中水解，加入的羧甲基纤维素钠能够有效的促进水解，同时提高溶胶的分散均匀性，然后将碳纳米管采用氨基硅烷改性，有效的提高了碳纳米管的表面活性，之后将该活化碳纳米管在酰胺溶液中分散，与有机溶胶共混，得到溶胶改性的碳纳米管，之后再与对甲基苯磺酸共混，通过酸与氨基的反应，实现了各原料间的有效相容，从而提高了成品薄膜的力学稳定性，本专利技术的碳纳米管不仅能够提高成品薄膜的导电性，而且其具有很好的表面硬度和强度，能够提高薄膜的抗冲击性能。具体实施方式实施例1一种硬质碳纳米管导电薄膜，它是由下述重量份的原料组成的：烷醇酰胺2、碳纳米管20、对甲基苯磺酸4、1-羟乙基-2-油基咪唑啉0.5、硅烷偶联剂kh5501、葵二酸二辛酯4、有机硅溶胶30、硬脂酸钙2、聚苯胺70。所述的一种硬质碳纳米管导电薄膜，所述的有机硅溶胶是由下述重量份的原料组成的：正硅酸乙酯40、三烯丙基异氰脲酸酯2、羧甲基纤维素钠4、二甲基乙醇胺2；所述的有机硅溶胶的制备方法，包括以下步骤：（1）取羧甲基纤维素钠，加入到其重量40倍的去离子水中，搅拌均匀；（2）取正硅酸乙酯、二甲基乙醇胺混合，加入到混合料重量20倍的去离子水中，滴加1mol/l的氨水，调节pH为11，搅拌4小时，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，加入到上述羧甲基纤维素钠的去离子水溶液中，升高温度为65℃，保温搅拌2小时，加入三烯丙基异氰脲酸酯，超声20分钟，即得所述有机硅溶胶。一种所述的硬质碳纳米管导电薄膜的制备方法，包括以下步骤：（1）取1-羟乙基-2-油基咪唑啉，加入到其重量14倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入烷醇酰胺，升高温度为60℃，保温搅拌30分钟，得酰胺醇溶液；（2）取碳纳米管，加入到其重量35倍的去离子水中，加入硅烷偶联剂kh550，升高温度为65℃，超声2小时，得碳纳米管分散液；（3）取上述酰胺醇溶液、碳纳米管分散液混合，搅拌均匀，超声10分钟，加入上述有机硅溶胶，送入到70℃的恒温水浴中，保温搅拌3小时，出料，加入硬脂酸钙，搅拌至常温，过滤，将沉淀水洗，真空80℃下干燥2小时，得氨基溶胶复合碳纳米管；（4）取对甲基苯磺酸，加入到其重量10倍的去离子水中，搅拌均匀，与上述基溶胶复合碳纳米管混合，升高温度为75℃，超声30分钟，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，得有机改性碳纳米管溶胶；（5）取上述有机改性碳纳米管溶胶，与剩余各原料混合，送入到挤出机中，流延成膜，即得。实施例2一种硬质碳纳米管导电薄膜，它是由下述重量份的原料组成的：烷醇酰胺1、碳纳米管14、对甲基苯磺酸3、1-羟乙基-2-油基咪唑啉0.2、硅烷偶联剂kh5500.7、葵二酸二辛酯3、有机硅溶胶25、硬脂酸钙1、聚苯胺60。所述的一种硬质碳纳米管导电薄膜，所述的有机硅溶胶是由下述重量份的原料组成的：正硅酸乙酯30、三烯丙基异氰脲酸酯1、羧甲基纤维素钠3、二甲基乙醇胺1；所述的有机硅溶胶的制备方法，包括以下步骤：（1）取羧甲基纤维素钠，加入到其重量30倍的去离子水中，搅拌均匀；（2）取正硅酸乙酯、二甲基乙醇胺混合，加入到混合料重量16倍的去离子水中，滴加0.6mol/l的氨水，调节pH为10，搅拌3小时，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，加入到上述羧甲基纤维素钠的去离子水溶液中，升高温度为60℃，保温搅拌1小时，加入三烯丙基异氰脲酸酯，超声10分钟，即得所述有机硅溶胶。一种所述的硬质碳纳米管导电薄膜的制备方法，包括以下步骤：（1）取1-羟乙基-2-油基咪唑啉，加入到其重量10倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入烷醇酰胺，升高温度为50℃，保温搅拌20分钟，得酰胺醇溶液；（2）取碳纳米管，加入到其重量30倍的去离子水中，加入硅烷偶联剂kh550，升高温度为60℃，超声1小时，得碳纳米管分散液；（3）取上述酰胺醇溶液、碳纳米管分散液混合，搅拌均匀，超声3分钟，加入上述有机硅溶胶，送入到65℃的恒温水浴中，保温搅拌2小时，出料，加入硬脂酸钙，搅拌至常温，过滤，将沉淀水洗，真空75℃下干燥1小时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硬质碳纳米管导电薄膜，其特征在于，它是由下述重量份的原料组成的：烷醇酰胺1‑2、碳纳米管14‑20、对甲基苯磺酸3‑4、1‑羟乙基‑2‑油基咪唑啉0.2‑0.5、硅烷偶联剂kh550 0.7‑1、葵二酸二辛酯3‑4、有机硅溶胶25‑30、硬脂酸钙1‑2、聚苯胺60‑70。

【技术特征摘要】
1.一种硬质碳纳米管导电薄膜，其特征在于，它是由下述重量份的原料组成的：烷醇酰胺1-2、碳纳米管14-20、对甲基苯磺酸3-4、1-羟乙基-2-油基咪唑啉0.2-0.5、硅烷偶联剂kh5500.7-1、葵二酸二辛酯3-4、有机硅溶胶25-30、硬脂酸钙1-2、聚苯胺60-70。2.根据权利要求1所述的一种硬质碳纳米管导电薄膜，其特征在于，所述的有机硅溶胶是由下述重量份的原料组成的：正硅酸乙酯30-40、三烯丙基异氰脲酸酯1-2、羧甲基纤维素钠3-4、二甲基乙醇胺1-2；所述的有机硅溶胶的制备方法，包括以下步骤：（1）取羧甲基纤维素钠，加入到其重量30-40倍的去离子水中，搅拌均匀；（2）取正硅酸乙酯、二甲基乙醇胺混合，加入到混合料重量16-20倍的去离子水中，滴加0.6-1mol/l的氨水，调节pH为10-11，搅拌3-4小时，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，加入到上述羧甲基纤维素钠的去离子水溶液中，升高温度为60-65℃，保温搅拌1-2小时，加入三烯丙基异氰脲酸酯，超声10-20...

【专利技术属性】
技术研发人员：戚明海，
申请(专利权)人：戚明海，
类型：发明
国别省市：江苏,32