[发明专利]一种制备单壁碳纳米管纤维及其复合纤维的方法

摘要

本发明涉及碳纳米管纤维及其复合纤维制备领域，具体为一种制备单壁碳纳米管纤维及其复合纤维的方法。以浮动催化剂化学气相沉积法制备的单壁碳纳米管为基体材料，用两亲性表面活性剂分散单壁碳纳米管，挤入凝固浴中形成纤维，实现高强度、高电导率纤维的连续制备。在纤维原液中添加与其相容性良好的材料，制备得到复合纤维，赋予纤维更多的功能性。该方法避免现有湿法纺丝技术中对强酸的使用，降低生产过程的安全风险和环境问题；同时避免绝缘性聚合物粘合剂的使用，提高湿法纺丝制备纤维的导电性，克服现有碳纳米管复合纤维制备技术中功能性材料在纤维中分布不均及担载量难以提高的问题，实现高载量功能性材料在纤维基体内的均匀分布。

主权项

1.一种制备单壁碳纳米管纤维及其复合纤维的方法，其特征在于，具体步骤如下：(1)单壁碳纳米管原料的质量影响最终纤维的质量与性能，为连续制备碳纳米管复合纤维，采用浮动催化剂化学气相沉积法制备的单壁碳纳米管，碳纳米管长度大于50微米、拉曼光谱G/D比大于100、纯度高于90wt％；(2)将步骤(1)制备的单壁碳纳米管加入含有两亲性胆酸盐类表面活性剂的水溶液中，超声分散得到分散液；(3)将步骤(2)得到的分散液挤出到旋转的凝固浴溶液中进行纺丝，形成凝胶状纤维，将其取出及溶剂挥发后，获得单壁碳纳米管纤维，通过进一步在水中浸泡除去残余的表面活性剂；(4)在步骤(2)得到的分散液中，加入在水溶液中容易分散的功能性材料，再经过步骤(3)的纺丝过程，得到单壁碳纳米管复合功能性纤维。