[发明专利]缠结型碳纳米管及其制备方法

说明书

本发明涉及缠结型碳纳米管及其制备方法，所述缠结型碳纳米管具有31kg/m³至85kg/m³的松装密度，以及1.37至2.05的振实密度与松装密度之比。

技术领域

[相关申请的交叉引用]

本申请要求享有于2017年12月26日提交的韩国专利申请第10-2017-0179768号和于2018年11月26日提交的第10-2018-0146925号的优先权和权益，其公开内容以整体引用的方式并入本文中。

[技术领域]

本发明涉及缠结型碳纳米管和制备该缠结型碳纳米管的方法，更具体地，涉及通过调节振实密度与松装密度的比率而显示出增强的分散性和导电性的缠结型碳纳米管，以及制备该缠结型碳纳米管的方法。

背景技术

碳纳米管是一种精细碳纤维，是具有1μm以下平均直径的管状碳，并且由于因其独特结构而得出的高导电性、抗拉强度和耐热性而有望用于各种领域。然而，尽管有碳纳米管的这些可用性，但碳纳米管由于其低溶解度和分散性而在使用中具有局限性。因此，已经使用了一种通过将碳纳米管预分散在分散介质中而制备的导电材料分散体。然而，碳纳米管不能在分散介质中形成稳定的分散状态，并且由于其间的强范德华相互作用而彼此聚集。

为了解决这些问题，已经进行了各种尝试。具体而言，已经提出了通过诸如超声波处理的机械分散处理将碳纳米管分散在分散介质中的方法。然而，当使用这些方法时，在超声波发射期间获得优异的分散性，但是当超声波发射完成时，碳纳米管开始彼此聚集。另外，已经提出了使用各种分散剂稳定地分散碳纳米管的方法。然而，当碳纳米管以高浓度分散在分散介质中时，这些方法还存在诸如因粘度增加而难以处理的问题。

因此，需要开发具有增强的分散性而不降低导电性的碳纳米管。

发明内容

【技术问题】

本发明的目的是提供具有优异分散性和优异导电性的缠结型碳纳米管，以及制备该碳纳米管的方法。

【技术方案】

为了实现上述技术问题，本发明提供了具有31kg/m³至85kg/m³的松装密度并满足以下式1的缠结型碳纳米管：

式1

1.37≤X/Y≤2.05

其中，在式1中，

X表示缠结型碳纳米管的振实密度(单位：kg/m³)，以及

Y表示缠结型碳纳米管的松装密度(单位：kg/m³)。

本发明还提供了一种制备缠结型碳纳米管的方法，包括：将有机酸和钒前体以1:0.0463至1:0.0875的摩尔比混合以制备混合物；将该混合物和钴前体混合以制备催化剂前体；对氢氧化铝进行第一热处理以制备载体；将所述催化剂前体负载在所述载体上并对所得的载体进行第二热处理以制备负载型催化剂；以及使所述负载型催化剂与基于碳的化合物反应。

【有益效果】

根据本发明的缠结型碳纳米管具有优异的导电性和优异的分散性，因此可以以高浓度包含在碳纳米管分散体中。

附图说明

图1是在400倍的放大倍数下，显示实施例3的缠结型碳纳米管的表面的放大的扫描电子显微镜图像。

图2是在1,000倍的放大倍数下，显示实施例3的缠结型碳纳米管的表面的放大的扫描电子显微镜图像。