[发明专利]一种基于碳纳米管和炭黑的柔性发热丝制备方法

权利要求书

1.一种基于碳纳米管和炭黑的柔性发热丝制备方法，其特征在于，按照以下步骤实施：

步骤1)对原料涤纶纱线(1)进行碱减法处理，

用2％wt的NaOH溶液在碱减处理装置(2)的储液筒中对原料涤纶纱线(1)进行界面处理，处理次数3-4次，再用清水冲洗后晾干，得到复合牢度强的涤纶纱线基材；

步骤2)制备碳纳米管\炭黑混合悬浮液，

先分别对碳纳米管和炭黑进行表面羧酸化处理后干燥，将质量比为9：0.5：1的碳纳米管、3-磺丙基十四烷基二甲甜菜碱和聚氧乙烯十二烷基磺酸醚依次加入一个容器中的去离子水中，得到50ml浓度为3％wt的碳纳米管悬浮液；同时将质量比为9：3的炭黑和阿拉伯树胶加入另一容器中的去离子水中，得到50ml浓度为3％wt的炭黑悬浮液，将两个容器同时放入磁力搅拌器和超声波清洗器进行搅拌振荡；

然后，将分散好的碳纳米管悬浮液和炭黑悬浮液混合后继续振荡，得到100ml浓度为3％wt且分散均匀的碳纳米管\炭黑混合悬浮液；

步骤3)对复合材料进行沉积，

将碳纳米管\炭黑混合悬浮液放置在超声浸染装置(3)的储液罐中，利用超声浸染装置(3)对涤纶纱线基材进行浸染，使碳纳米管\炭黑混合悬浮液渗入涤纶纱线基材内部，并均匀包裹在涤纶纱线基材表面，得到发热丝；

步骤4)发热丝的固化烘干成型，

深度浸染后，将浸染处理后的发热丝送入烘干固化成型装置(4)的干燥炉中，保证其固化成型；

步骤5)进行柔性处理，

将固化烘干成型的发热丝送入柔性化处理装置(5)的柔性化处理溶液中进行表面覆膜，通过收集装置(6)对成型的柔性发热丝进行收集，烘干成型，得到非金属高导热的柔性发热丝。

2.根据权利要求1所述的基于碳纳米管和炭黑的柔性发热丝制备方法，其特征在于：所述的步骤1中，碱减法处理条件为：NaOH溶液的温度为90±5℃，时间为3±0.1min。

3.根据权利要求1所述的基于碳纳米管和炭黑的柔性发热丝制备方法，其特征在于：所述的步骤2中，磁力搅拌器和超声波清洗器的搅拌转速为120±10r/min，超声时间为60±5min，温度为40±5℃，频率为120±10kHz。

4.根据权利要求1所述的基于碳纳米管和炭黑的柔性发热丝制备方法，其特征在于：所述的步骤3中，浸染条件为：超声振荡的浸染时间为3±0.1min，温度为40±5℃，频率为120±10kHz，强度为40％。

5.根据权利要求1所述的基于碳纳米管和炭黑的柔性发热丝制备方法，其特征在于：所述的步骤4中，固化烘干条件是：温度为120±5℃，时间为3±0.1分钟。

6.根据权利要求1所述的基于碳纳米管和炭黑的柔性发热丝制备方法，其特征在于：所述的步骤5中，柔性化处理条件为：溶液温度为80±5℃；

柔性化处理溶液的组成是：将质量比为1：1的水性聚氨酯和丁腈橡胶在温度80±5℃下混合置入去离子水中。