[发明专利]弹性体复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种弹性体复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

在第一基底上沉积碳纳米管阵列；

在第二基底上沉积改性物，所述改性物为热分解温度为300℃以下、相对分子质量为800～4000的高分子聚合物；

在第一保护性气体氛围下，对形成有所述碳纳米管阵列的所述第一基底及形成有所述改性物的所述第二基底进行紫外光照射处理，以使所述改性物和所述碳纳米管阵列进行接枝反应，得到改性碳纳米管阵列，所述紫外光的照射功率为15mW～35mW，所述紫外光为照射波长为150nm～350nm的单色窄带光，所述紫外光照射处理的时间为30min～60min；及

在第二保护性气体氛围下，将所述改性碳纳米管阵列及前驱体混匀，并于325℃～330℃下反应15min～20min，成型，得到弹性体复合材料，所述前驱体为热分解温度为300℃以上的高分子聚合物；

所述改性物选自聚甲基丙烯酸甲酯及聚甲醛中的至少一种；

所述前驱体选自聚丁二烯及聚氯丁烯中的至少一种；

所述改性碳纳米管阵列及所述前驱体的质量比为0.6:100～0.8:100。

2.根据权利要求1所述的弹性体复合材料的制备方法，其特征在于，所述第一保护气体的流速为2L/min～3L/min。

3.根据权利要求1所述的弹性体复合材料的制备方法，其特征在于，紫外光源距离形成有所述碳纳米管阵列的所述第一基底及形成有所述改性物的所述第二基底的距离为2mm～20mm。

4.根据权利要求1所述的弹性体复合材料的制备方法，其特征在于，所述在第二保护性气体氛围下，将所述改性碳纳米管阵列及前驱体混匀，并于325℃～330℃下反应15min～20min的步骤包括：

将所述改性碳纳米管阵列与第一溶剂混合，得到第一分散液，所述第一溶剂选自二氯苯、四氢呋喃、N，N-二甲基甲酰胺、氯仿、丙酮、甲基乙基酮、异丙醇、环己烷及N-甲基吡咯烷酮中的至少一种；

将所述前驱体与第二溶剂混合，得到第二分散液，所述第二溶剂选自二氯苯、四氢呋喃、N，N-二甲基甲酰胺、氯仿、丙酮、甲基乙基酮、异丙醇、环己烷及N-甲基吡咯烷酮中的至少一种；及

将所述第一分散液与所述第二分散液混合均匀，并以10℃/min～12℃/min的速度升温至325℃～330℃，且于325℃～330℃下反应15min～20min。

5.根据权利要求4所述的弹性体复合材料的制备方法，其特征在于，所述改性碳纳米管阵列与所述第一溶剂的质量比为1:(100～150)，所述前驱体与所述第二溶剂的质量比为1:(1～3)。

6.根据权利要求1所述的弹性体复合材料的制备方法，其特征在于，所述在第一基底上沉积碳纳米管阵列的步骤包括：

在所述第一基底上沉积催化剂层；及

在第三保护性气体氛围下，将形成有所述催化剂层的所述第一基底升温至550℃～900℃后，再通入碳源气体反应，得到所述碳纳米管阵列；所述碳源气体包括乙烯、氢气和氮气，所述乙烯、所述氢气和所述氮气的气体分压比为(25～40)：(1～10)：(70～80)。

7.根据权利要求1所述的弹性体复合材料的制备方法，其特征在于，所述碳纳米管阵列为单壁碳纳米管阵列，所述碳纳米管阵列的长度为400μm～600μm，所述碳纳米管阵列中碳纳米管的直径为10nm～15nm；及/或，

在所述第二基底上沉积的改性物的厚度为1mm～5mm；及/或，

所述第一基底为镍片或铜片；及/或，

所述第二基底为镍片或铜片。

8.根据权利要求1所述的弹性体复合材料的制备方法，其特征在于，所述对形成有所述碳纳米管阵列的所述第一基底及形成有所述改性物的所述第二基底进行紫外光照射处理的步骤中，所述第一基底与所述第二基底放置于同一水平面，所述第一基底具有第一工作面，在所述第一工作面上形成碳纳米管阵列，所述第二基底具有第二工作面，在所述第二工作面上形成改性物，所述碳纳米管阵列与所述改性物在水平方向上形成不大于0.8mm的间隙。