[发明专利]一种碳纳米管预分散母粒及其制备方法

权利要求书

1.一种碳纳米管预分散母粒，其特征在于：按重量分数计包括如下组分：碳纳米管20.0％-50.0％、表面活性剂0.001％-0.005％、加工助剂10.0％-20.0％、载体10.0％-40.0％、橡胶10.0％-20.0％。

2.根据权利要求1所述的碳纳米管预分散母粒，其特征在于：所述的碳纳米管选自单壁碳纳米管或多壁碳纳米管；

所述的表面活性剂选自聚乙烯吡咯烷酮、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、十二烷基磺酸钠和脂肪酸铵中的一种或几种；

所述的加工助剂选自石蜡油、环烷油、硬脂酸、硬脂酸酰胺、油酸酰胺、硬脂酸酯类中的一种或几种；

所述的载体选自APO乳液、丙烯酸酯乳液、聚氨酯乳液和AS乳液中的一种或几种；

所述的橡胶选自丁苯胶乳、丁腈胶乳、聚丁二烯胶乳、丁基胶乳和合成异戊橡胶胶乳、天然浓缩胶乳中的一种或几种。

3.根据权利要求2所述的碳纳米管预分散母粒，其特征在于：所述的碳纳米管选自管壁为5-20层，长度为10.0-50.0微米阵列式多壁碳纳米管；

所述的表面活性剂为质量比4-6:1的聚乙烯吡咯烷酮和十二烷基磺酸钠；

所述的加工助剂为质量比2-4:1:1的季戊四醇硬脂酸酯、硬脂酸丁酯和甘油三羟基硬脂酸酯；

所述的载体为APO乳液；

所述的橡胶为聚丁二烯胶乳、丁腈胶乳、丁基胶乳和合成异戊橡胶胶乳、天然浓缩胶乳中的一种或几种。

4.一种制备权利要求1-3任一项所述的碳纳米管预分散母粒的方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)将碳纳米管、表面活性剂、加工助剂、载体和水混合并搅拌均匀，得到碳纳米管预分散浆液；

(2)将橡胶、表面活性剂和水混合并搅拌均匀，得到橡胶乳液；

(3)将步骤(1)中得到的碳纳米管预分散浆液和步骤(2)中得到的橡胶乳液混合，经过两者之间的相互絮凝得到碳纳米管/橡胶的复合物；

(4)将步骤(3)中得到的碳纳米管/橡胶的复合物进行脱水、造粒，即得到所述的碳纳米管预分散母胶粒。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的碳纳米管预分散浆液中粒子平均粒径D50≤20μm，D90≤40μm；所述的碳纳米管预分散浆液中的碳纳米管含量≤5.0％。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中首先将表面活性剂预分散在水中制备成水分散液；然后加入到橡胶胶乳中搅拌混合得到橡胶乳液。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：步骤(3)的操作为：将步骤(2)中得到的橡胶乳液加入到步骤(1)制备的碳纳米管预分散浆液，采用边搅拌边添加的方式，使两者絮凝成碳纳米管/天然橡胶复合物的分散浆液。

8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：步骤(4)通过喂料泵将碳纳米管/天然橡胶复合物输送至挤压脱水机，采用机械挤压脱水的方式对碳纳米管/天然橡胶复合物进行预脱水，得到预脱水的碳纳米管/天然橡胶复合物；随后将预脱水的碳纳米管/天然橡胶复合物输送至螺杆挤出机进行进一步脱水和造粒。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：所述的预脱水的碳纳米管/天然橡胶复合物的水分含量≤8.0％，更优选预脱水的碳纳米管/天然橡胶复合物的水分含量≤5.0％。

10.根据权利要求1-3任一项所述的碳纳米管预分散母粒在制备碳纳米管添加剂中的应用。