[发明专利]一种导电炭膜的制备方法

摘要

一种导电炭膜的制备方法，包括研磨、混合捏合、陈化或练泥后陈化、加压成型、干燥、炭化步骤。本发明提出的导电炭膜制备工艺，过程简单，制造成本低；所制备的导电炭膜具有良好的导电性能和抗腐蚀能力，稳定性好，并且价格低廉，在电场强化膜分离技术等方面具有广泛的应用前景。

主权项

一种导电炭膜的制备方法，包括研磨、混合捏合、陈化或练泥后陈化、加压成型、干燥、炭化的步骤；其特征在于：①原膜的成型：A冷成型制备管状膜a物料的球磨混合：按质量百分比，将55‑91％％含碳物质、5‑20％粘结剂、3‑15％造孔剂和1‑10％导电剂放入球磨机中进行粉碎与混合15‑24h，得混合物料I，混合物料I的平均粒径在20μm以下；其中所述的含碳物质平均粒径为200‑500μm；b混合物料的混练：将质量百分浓度为3‑15％添加剂的水溶液与混合物料I在混料器中进行预混合2‑5h，再放置12‑24h后，经真空练泥机混合练泥挤压制成棒料；真空练泥机的真空度为50‑100kPa，棒料的挤出速度为0.1‑0.6m/min；其中，所述的添加剂的水溶液为混合物料I质量的30‑70％；所述的添加剂按质量百分比，将5‑20％润湿剂、20‑40％分散剂、40‑80％增塑剂混合制得；c陈化：将经练泥机炼制好的棒料封存陈化24‑48h；d成型：将陈化后的棒料放入成型机中，挤压出管状原膜，成型机挤出压力为1‑10MPa；B热成型制备管状膜a物料的球磨混合：按质量百分比，将75‑96％含碳物质、3‑15％造孔剂和1‑10％导电剂放入球磨机中进行粉碎与混合15‑24h，得混合物料II，混合物料II的平均粒径在20μm以下；其中，所述的含碳物质平均粒径为200‑500μm；b混练成型：将粘结剂、混合物料II加入到热成型混捏机中，在100‑200℃温度下进行混合练泥1‑2h，然后送入成型机中进行成型制备出管状原膜，成型机的温度为150‑200℃，挤出压力为1‑5MPa；粘结剂的加入量为混合物料II质量的30‑60％；C冷成型制备平板膜a物料的球磨混合：方法同冷成型制备管状膜a的工艺过程，得到混合物料III；b混合物料的陈化：将质量百分浓度为3‑15％添加剂的水溶液与混合物料III在混料器中进行均匀混合2‑5h，然后放置一个密闭容器中陈化20‑48h；其中，所述的添加剂的水溶液为混合物料III质量的15‑30％；所述的添加剂按质量百分比，将5‑20％润湿剂、20‑40％分散剂、40‑80％增塑剂混合制得；c成型：将陈化好的混合物料均匀放入模具中，在液压机中加压压制成为平板状 原膜，液压机所施加的压力为40‑100MPa；②原膜的干燥：对所制备的管状或平板状原膜采用热风干燥的方式进行干燥，去除水份和溶剂；热风干燥风速为1‑10m3/h，干燥温度40‑100℃，干燥时间6‑24h；③原膜的炭化：将干燥后的原膜放入炭化炉中，在惰性气体保护下，进行炭化制备出高导电性炭膜；炭化工艺条件为：升温速率为3‑10℃/min，炭化温度为600‑1000℃，恒温时间为30‑120min，惰性气体为氮气或氩气，载气流率为5‑20m3/h。