[发明专利]碳纳米复合滤膜及其制备方法和防护装置

权利要求书

1.一种碳纳米复合滤膜，其特征在于，包括第一高分子膜层，第二高分子膜层，位于所述第一高分子膜层和所述第二高分子膜层之间的碳纳米管纤维膜层，位于所述第一高分子膜层和所述碳纳米管纤维膜层之间的第一有机粘合层，以及位于所述第二高分子膜层和所述碳纳米管纤维膜层之间的第二有机粘合层；

其中，所述碳纳米复合滤膜的厚度为50-100μm，其中碳纳米管纤维膜层的空隙为1-10nm；

其中，所述第一高分子膜层和所述第二高分子膜层独立地为聚丙烯、聚四氟乙烯材料，并且分别具有5-10μm的厚度，以及0.1-1μm的空隙；

其中，所述碳纳米管纤维膜层为碳纳米管材料与聚丙烯熔合而成，碳纳米管材料包括单壁或多壁碳纳米管，直径为3-10nm。

2.根据权利要求1所述的碳纳米复合滤膜，其特征在于，所述第一有机粘合层和第二有机粘合层独立地由颗粒状的聚乙烯、聚丙烯或其混合颗粒形成，并且分别具有5-20μm的厚度。

3.一种碳纳米复合滤膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)制备碳纳米管纤维膜前体，将碳纳米管拉成碳纳米管薄膜，该碳纳米管薄膜厚度为3-10nm，根据工艺需要把碳纳米管薄膜和熔喷聚丙烯微米薄膜交叉叠合起来，形成PP-CNT-…CNT-…-CNT-PP多层复合膜；同时分别准备第一高分子膜、第二高分子膜、第一有机物颗粒和第二有机物颗粒；

(2)将所述第一有机物颗粒均匀粘布于所述第一高分子膜表面，形成第一有机粘合层前体，将所述第二有机物颗粒均匀粘布于所述第二高分子膜表面，形成第二有机粘合层前体；

(3)将所述碳纳米管纤维膜前体粘附于第一有机粘合层前体和第二有机粘合层前体之间，形成碳纳米复合滤膜前体；

(4)将步骤(3)制备的碳纳米复合滤膜前体进行高温高压处理，然后冷却至室温，即制作成为碳纳米复合滤膜。

4.根据权利要求3所述的碳纳米复合滤膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，碳纳米管纤维膜前体由单层或多层碳纳米管薄膜以及熔喷聚丙烯微米薄膜交叉叠合而成。

5.根据权利要求4所述的碳纳米复合滤膜的制备方法，其特征在于，所述碳纳米管纤维膜前体中碳纳米管薄膜的总厚度为10-100nm，空隙尺寸为1-10nm；碳纳米管纤维膜前体中熔喷聚丙烯微米薄膜的总厚度为20-50μm，空隙尺寸为0.1-1μm。

6.根据权利要求5所述的碳纳米复合滤膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，高温高压处理条件为：温度413K-493K，压力0.1-1MPa，处理时间为5-180s。

7.一种防护装置，其特征在于，包括权利要求1至2中任一项所述的碳纳米复合滤膜。