[发明专利]一种碳纳米管吸波材料

说明书

本发明公开一种碳纳米管吸波材料，为碳纳米管或碳纳米纤维，采用表面处理剂对碳纳米材料原料进行表面处理，在进行表面处理时，表面处理剂与碳纳米材料原料的重量比例为：碳纳米材料原料100份；表面处理剂40～100份。本发明还公开了碳纳米管吸波材料的制备方法。本发明中碳纳米管吸波材料的制备方法，通过利用非共价键改性方法，采用合适的表面处理剂对碳纳米管/碳纳米纤维进行表面处理，由于表面处理后的碳纳米管/碳纳米纤维不容易聚集成团，其在吸波组合材料中的分散性得以提高，从而达到提高其吸波功能的目的。

技术领域

本发明涉及一种碳纳米材料的表面处理技术领域，尤其涉及一种具有吸波功 能的碳纳米材料及其制备方法。

背景技术

碳纳米管（CarbonNanotube，CNT）和碳纳米纤维（CarbonNanofiber，CNF） 是最具代表性的碳纳米材料，碳纳米材料由于具有小尺寸效应、表面效应、量子尺 寸效应和宏观量子隧道效应等独特性能，表现出优良的吸波性能，同时具有质量轻、 兼容性好、吸波频带宽等特点，是新一代最具有发展潜力的吸波材料。碳纳米管和 碳纳米纤维强度高、质量轻、导电、导热性能佳，是理想的吸波材料，在民用领域 存在潜在的巨大用途，其复合材料可以减少或者消除电磁波对人体的伤害及电磁干 扰。

由于碳纳米管和碳纳米纤维容易团聚成束或缠绕，严重制约了它们的应用，

同时由于它们缺乏活性基团，难溶于有机溶剂及水，使得对其化学性质的研究也 难以进行。碳纳米管和碳纳米纤维的表面修饰成为一种进行改性的基本方法，通 过对其表面功能化可增强其在溶剂中的溶解性和其他基质材料中的分散性。碳纳 米管和碳纳米纤维的分散和溶解通常是通过共价键功能化来实现的，通过强酸对 其进行酸化，引入羧基，并将羧基转变为酰卤基，然后再通过酯化或酰胺化反应 在其顶端或侧壁连接上有机物质，实现对其的改性。但是这种方法严重破坏了碳 纳米管和碳纳米纤维功能化位点的sp²结构，使得导电性变差，作为吸波材料时 吸波效果不好。

由此可见，如何对现有技术改进，提供一种对碳纳米材料进行表面处理以制 得碳纳米管吸波材料的制备方法，使得得到的具有吸波功能的碳纳米材 料的吸波效果增强，这是本领域目前需要解决的技术问题。

发明内容

为了解决上述现有技术的不足，本发明的目的在于，提供一种具有吸波功能 的碳纳米材料，提高其在吸波组合材料中的分散性，增强吸波功能。

为解决以上技术问题，本发明的技术方案是：

一种碳纳米管吸波材料，为碳纳米管或碳纳米纤维，采用表面处理 剂对碳纳米材料原料进行表面处理，进行表面处理时表面处理剂与碳纳米材料原 料的重量比例为：

碳纳米材料原料100份

表面处理剂40～100份。

优选地，所述碳纳米管为多壁碳纳米管，直径为10nm～100nm，长度大于 0.5μm，纯度大于80%。

优选地，所述碳纳米纤维为多壁碳纳米纤维，直径为100nm～200nm，长度 大于0.5μm，纯度大于80%。

优选地，所述表面处理剂为磺酸盐和/或稠环羧酸盐。

优选地，所述磺酸盐为石油磺酸盐、烷基芳基磺酸盐、烷基和烯基磺酸盐、 聚氧乙烯醚磺酸盐、多环芳烃磺酸盐缩合物、烷基苯醚磺酸盐中的任意一种。

优选地，所述稠环羧酸盐为萘基羧酸盐、蒽基羧酸盐、菲基羧酸盐、芘基羧 酸盐中的任意一种或两种以上的混合物。

本发明的一种碳纳米管吸波材料的制备方法，所述碳纳米材料为碳 纳米管或碳纳米纤维，包括如下步骤：

1）将表面处理剂溶解在去离子水中配制成溶液；