[发明专利]束型碳纳米管及其制备方法

说明书

本发明涉及一种束型碳纳米管及其制备方法，所述束型碳纳米管的堆积密度为25kg/m³至45kg/m³，堆积密度与产率的比率为1至3，并且振实密度与堆积密度的比率为1.3至2.0。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年3月17日提交的韩国专利申请第10-2017-0033558号和于2018年3月15日提交的韩国专利申请第10-2018-0030108号的优先权和权益，其公开内容通过引用整体并入本文。

技术领域

本发明涉及束型碳纳米管及其制备方法，更具体地，本发明涉及堆积密度与产率的比率为1至3，以及振实密度与堆积密度的比率为1.3至2的束型碳纳米管及其制备方法。

背景技术

碳纳米管，一种细碳纤维，是平均直径为1μm以下的管型碳，并且由于其特定的结构所带来的高导电性、拉伸强度和耐热性，有望在各种领域中应用和商业化。然而，尽管这种碳纳米管的有用性，但由于低溶解度和分散性，制约了碳纳米管的使用。因此，通过将碳纳米管分散在分散介质中并制备导电材料分散体来使用碳纳米管。然而，由于碳纳米管之间的强范德华吸引力造成它们不能稳定地分散在分散介质中，因此存在聚集的问题。

已经进行了各种尝试来解决这个问题。具体地，已经提出了通过诸如超声波处理的机械分散处理来将碳纳米管分散在分散介质中的方法。然而，在这种情况下，在施加超声波的时候，碳纳米管具有优异的分散性，但是当超声波施加结束时，碳纳米管开始聚集。此外，已经提出了使用各种分散剂分散和稳定碳纳米管的方法。然而，这些方法还存在的问题是当以高浓度分散在分散介质中时，由于粘度增加，碳纳米管变得难以处理。

因此，需要开发具有改善的分散性而导电性不降低的碳纳米管。

发明内容

技术问题

本发明提供一种具有优异分散性的束型碳纳米管及其制备方法。

技术方案

为达到此目的，本发明提供一种堆积密度为25kg/m³至45kg/m³并满足以下式1和2的束型碳纳米管：

式1

1.0≤x/y≤3.0

式2

1.3≤z/x≤2.0

在式1和2中，

x是表示束型碳纳米管的堆积密度(单位：kg/m³)的数值，

y是表示束型碳纳米管的产率的数值，以及

z是表示束型碳纳米管的振实密度(单位：kg/m³)的数值。

此外，本发明提供一种制备束型碳纳米管的方法，该方法包括：制备包含摩尔比为1:(1-30)的有机酸和基于钒的化合物的混合物；制备包含该混合物和基于钴的化合物的催化剂前体；进行氢氧化铝的第一热处理以制备载体；将所述催化剂前体负载在所述载体中并在0.1巴至2巴的压力下进行第二热处理以制备负载型催化剂；以及使所述负载型催化剂与基于碳的化合物反应。

另外，本发明提供包含所述束型碳纳米管的导电材料分散体。

有益效果

由于本发明的束型碳纳米管在制备导电材料分散体时具有优异的分散性和分散稳定性，因此所述束型碳纳米管可以表现出与缠结型碳纳米管相同水平的分散性，和优异的导电性。

具体实施方式

在下文中，将更详细地描述本发明以帮助理解本发明。