[发明专利]离子液体碳纳米导电溶液及导电纤维的制备方法

摘要

本发明提供了一种水为溶剂、离子液体为分散剂制备碳纳米导电溶液的方法，及利用碳纳米导电液制备电热纤维的方法。采用水性碳纳米管或水性石墨烯或纳米超导炭黑分散液或三者按不同比例组合作为导电添加材料，水性树脂为黏合剂，咪唑盐、吡啶盐、季铵盐、季膦盐等离子液体的一种或两种以上组合为分散剂，按照不同比例复合制备导电溶液，纤维线/丝经导电液染色烘干制备出导电纤维线/丝，可应用于医疗器械、电子器材、航空航天材料、远红外发热毯/垫/服装、工业烘干等领域。该发明可解决传统有机溶剂及分散剂对环境的污染问题，及碳纳米管、石墨烯及纳米超导炭黑与树脂复合时易出现团聚的问题，属于绿色、节能、环保型碳纳米导电材料制备技术。

主权项

一种离子液体分散剂制备碳纳米导电溶液的方法，所用离子液体选自如下阴阳离子组合中的一种或两种以上的混合物，其中离子液体阳离子结构及阴离子的类型如下：阳离子结构：其中R1＝CnH2n+1，1≤n≤20；或R1＝C3H5；R2＝CmH2m+1,m＝1,2,4；阴离子X的类型如下：X＝Cl‑,Br‑,BF4‑,PF6‑,HCOO‑,CH3COO‑,C2H5COO‑,C6H5COO‑,HOCH2COO‑,NO3‑,HSO4‑,CH3SO4‑，CH3SO3‑，H2PO4‑,B(CN)4‑,SCN‑,HSCH2COO‑,H2NCH2COO‑,(CH3O)2PO2‑,C4H5NO2‑,N(CN)2‑,Tf2N‑工艺流程为：称取10‑70％(wt％)的水性树脂，缓慢添加至一定量3‑7％的碳纳米管分散液中，常温下800‑1000rpm的转速机械分散1‑2h，添加0.5％‑2％的润湿剂及0.01‑1％的离子液体，常温下1500‑2000rpm的转速机械分散2‑3h，得到分散均一稳定的离子液体碳纳米导电溶液，导电溶液经静置消泡或过滤消泡后进行纤维染色。