[发明专利]碳纳米管纤维导线

说明书

本发明涉及一种碳纳米管纤维导线，包括碳纳米管纤维及包覆于碳纳米管纤维的外表面的包覆膜，制备所述包覆膜的材料包括以下质量比例的组分：液态环氧树脂48％～99％，架桥剂1％～45％，防腐蚀剂0～10％，硬化促进剂0～27％，其它助剂0～18％。包覆膜具有柔性，及良好的延展性与韧性，可应对各种情况下的物理弯折及拉伸，从而保证碳纳米管纤维导线的正常使用；引入防腐蚀剂，防止化学或生物侵蚀和氧化，延长包覆膜材料的使用寿命；引入硬化促进剂，并通过调节硬化促进剂的使用量，来调节包覆膜材料的固化速度及时间，使包覆效果达到最佳，碳纳米管纤维获得良好的保护，不易折断和具有良好柔韧性，并且碳纳米管纤维导线保持优异的导电性、弹性、耐高密度电流等特性。

技术领域

本发明涉及纳米材料技术领域，特别是涉及碳纳米管纤维导线。

背景技术

碳纳米管纤维(Carbon Nanotube Fiber，简称CNTF)是把千千万万单根纳 米管扭拧在一起的宏观纤维，具有轻质、高强、多功能性的特点。碳纳米管被 称为终极纤维。通过组装形成的碳纳米管纤维具有轻质、高强、多功能性等特 点，成为新一代特种纤维材料，对21世纪高端科技发展有着重大的战略意义。

碳纳米管纤维导线是由碳纳米管纤维构成导电部分，在碳纳米管纤维外层 结合环氧树脂等包覆膜材料制成的高性能轻质导电线材。碳纳米管纤维导线与 传统铜导线相比具有耐高密度电流，耐高压，质量轻，抗氧化等特点。而如何 开发具有不易折断和良好柔韧性的碳纳米管纤维导线是目前需要解决的问题。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种碳纳米管纤维导线，其包覆膜具 有良好的延展性及韧性，将碳纳米管纤维包覆于内，使碳纳米管纤维获得良好 的保护，并且不易折断和具有良好柔韧性。

一种碳纳米管纤维导线，包括碳纳米管纤维及包覆于碳纳米管纤维的外表 面的包覆膜，制备所述包覆膜的材料包括以下质量比例的组分：液态环氧树脂 48％～99％、架桥剂1％～45％、防腐蚀剂0～10％、硬化促进剂0～27％、其它助剂 0～18％。

上述碳纳米管纤维导线，其包覆膜有柔性，及良好的延展性与韧性，可应 对各种情况下的物理弯折及拉伸，从而保证碳纳米管纤维导线的正常使用；引 入防腐蚀剂，防止化学或生物侵蚀和氧化，延长包覆膜材料的使用寿命；引入 硬化促进剂，并通过调节硬化促进剂的使用量，来调节包覆膜材料的固化速度 及时间，使包覆效果达到最佳，碳纳米管纤维获得良好的保护，不易折断和具 有良好柔韧性，并且碳纳米管纤维导线保持优异的导电性、弹性、耐高密度电 流等特性。

在其中一个实施例中，碳纳米管纤维导线还包括第一金属电极与第二金属 电极，所述第一金属电极与第二金属电极分别连接所述碳纳米管纤维的两端。

在其中一个实施例中，第一金属电极与第二金属电极均为钳状电极。

在其中一个实施例中，第一金属电极与第二金属电极的材质的熔点大于锡 的熔点，所述第一金属电极与第二金属电极的的钳部内表面均涂有纯锡薄膜层。

在其中一个实施例中，碳纳米管纤维的长度为200mm～2500mm，直径为1.5 μm～21μm。

在其中一个实施例中，液态环氧树脂为环氧树脂Ⅰ和环氧树脂Ⅱ的混合物， 所述环氧树脂Ⅰ为粘度小于30000mPaS(25℃)的环氧树脂，所述环氧树脂Ⅱ 为粘度大于30000mPaS(25℃)的环氧树脂。

在其中一个实施例中，环氧树脂Ⅰ选自双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧 树脂、氨基酚型环氧树脂和脂肪胺环氧树脂中的一种或几种，所述环氧树脂Ⅱ 选自双酚S型环氧树脂、苯酚型酚醛环氧树脂和胺类环氧树脂中的一种或几种。

在其中一个实施例中，液态环氧树脂为BPA骨架与具有柔软特性的碳分子 链及低极性基团构成的高分子聚合物，或者，所述液态环氧树脂为DGEBPA骨 架与具有柔软特性的碳分子链及低极性基团构成的高分子聚合物。