制造導(dǎo)電膜的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及制造導(dǎo)電膜的方法，并且更具體地設(shè)及通過使用具有經(jīng)調(diào)節(jié)的直徑的 碳納米管來制造具有改進的膜性質(zhì)的導(dǎo)電膜的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 碳納米管是一種取決于尺寸或形狀而具有特定物理性質(zhì)的大分子，其具有下述形 狀；其中由一個碳原子和=個碳原子彼此禪合構(gòu)成的六邊形蜂窩形狀的石墨W納米尺寸直 徑卷起。碳納米管由于中空內(nèi)部而具有輕的重量、與銅類似的優(yōu)異的電導(dǎo)率、與金剛石類似 的優(yōu)異的熱導(dǎo)率、W及與鋼類似的優(yōu)異的拉伸強度。由于具有筒形的禪合結(jié)構(gòu)，即使沒有有 意添加滲雜劑，管也會相互作用并從導(dǎo)體變成半導(dǎo)體。根據(jù)卷起的形狀，碳納米管被分為單 壁碳納米管（SWCNT)、多壁碳納米管（MWCNT)W及繩碳納米管（ropecarbonnanotube)。
[0003] 碳納米管具有非常優(yōu)異的性質(zhì)，例如幾十GPa級別的高強度、IT化級別的彈性模 量、W及超過現(xiàn)有碳纖維的優(yōu)異的電導(dǎo)率和熱導(dǎo)率。
[0004] 近年來，利用電或機械的獨特性質(zhì)，納米尺度碳納米管的應(yīng)用在各種領(lǐng)域受到關(guān) 注。為了增強碳納米管在各種應(yīng)用領(lǐng)域中的效用，已經(jīng)開發(fā)了數(shù)種應(yīng)用材料。作為一個實 例，韓國特開公報專利第10-2011-033652號提出了一種高電導(dǎo)性碳納米管-金屬復(fù)合材料 的制造方法。
[0005] 同時，合成碳納米管的方法的實例包括放電法、激光沉積、使用流化床反應(yīng)器的方 法、氣相生長、W及熱化學氣相沉積，并且特別地，熱化學氣相沉積在下述方面具有優(yōu)勢；可 進行大規(guī)模生產(chǎn)；制造成本合理；W及可W得到粉末型碳納米管。
[0006] 然而，隨著碳納米管的合成產(chǎn)率變高，碳納米管變得頻繁發(fā)生=維纏結(jié)，該是因為 生長碳納米管干擾了彼此的運動，因此，在很大程度上限制了空間自由體積。
[0007] 另外，在現(xiàn)有的用于合成碳納米管的催化劑中，難W僅通過制備含金屬鹽的催化 劑溶液并使其吸附在載體上的方案來調(diào)節(jié)實際發(fā)揮作用的催化劑金屬顆粒尺寸；并且由于 金屬顆粒在載體上團聚，所W難W調(diào)節(jié)碳納米管的直徑，使得在使用碳納米管制造導(dǎo)電膜 時，導(dǎo)電薄膜的性質(zhì)被要求僅利用碳納米管的重量來調(diào)節(jié)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[000引技術(shù)問題
[0009] 本發(fā)明的一個目的是提供一種制造導(dǎo)電膜的方法，其中碳納米管的短軸直徑容易 調(diào)節(jié)，使用能夠防止金屬顆粒在載體上團聚的金屬催化劑來制造碳納米管，并且與現(xiàn)有碳 納米管相比，本發(fā)明中的碳納米管的直徑小并且容易調(diào)節(jié)，并且在碳納米管的制造過程中， 制造成本降低并且可W進行大規(guī)模生產(chǎn)。
[0010] 本發(fā)明的另一目的是提供一種通過容易地調(diào)節(jié)碳納米管的短軸直徑而具有優(yōu)異 的透射率和電導(dǎo)率的導(dǎo)電膜。
[0011] 技術(shù)方案
[0012] 本發(fā)明提供了一種制造導(dǎo)電膜的方法。
[0013] 在一個一般方面，制造導(dǎo)電膜的方法包括；
[0014] (a)通過在金屬納米顆粒上合成碳納米管來制備金屬催化劑-碳納米管復(fù)合材 料，通過調(diào)節(jié)負載在載體上的金屬納米顆粒的尺寸，碳納米管具有與金屬納米顆粒的尺寸 對應(yīng)的經(jīng)調(diào)節(jié)的短軸直徑（minoraxisdiameter);
[0015] (b)通過粉碎金屬催化劑-碳納米管復(fù)合材料來制備碳納米管粉末；
[0016] (C)通過將碳納米管粉末和添加劑引入溶劑中來制備導(dǎo)電墨；W及
[0017] (d)通過將導(dǎo)電墨涂布在基底上來制造導(dǎo)電膜。
[001引金屬納米顆?？蒞為選自Fe、Co、Mo、Ni、Se、Y、Cu、Pt、Nb、W、Cr、Ti或其氧化物 中的至少之一，并且可W具有1皿至30皿的尺寸。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明的實施方案的制備金屬納米顆粒的方法可W為選自溶膠-凝膠法、膠 體法、熱解、熱或高頻等離子體法、電化學法和球磨法中的至少之一，但本發(fā)明不對方法的 種類進行限制。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明的實施方案的載體可W為選自金屬顆粒、無機顆粒、金屬氧化物、金屬 氨氧化物W及碳基顆粒中的一個或兩個或更多個，但本發(fā)明不對載體的種類進行限制。
[0021] 載體可W為選自下述中的一個或兩個或更多個；二氧化娃、氧化侶、氧化儀、沸石、 氧化巧、氧化鎖、氧化領(lǐng)、氧化銅、氧化銅、氨氧化被、氨氧化儀、氨氧化巧、氨氧化鎖、氨氧化 領(lǐng)、氨氧化侶、氨氧化鐵、氨氧化銘、氨氧化饑、氨氧化鋪、氨氧化鋒、氨氧化鋼、氨氧化銅、碳 黑、碳纖維、石墨、石墨締、碳納米管和碳納米纖維，并且可W基于100重量份的載體W5至 50重量份的含量來使用金屬納米顆粒。
[0022] 碳納米管粉末可W基于100重量份的溶劑W0. 01重量份至0. 5重量份被包含。
[0023] 添加劑可W為選自粘合劑、分散劑和潤濕劑中的至少之一，并且可W基于100重 量份的溶劑W0. 1重量份至20重量份被包含。粘合劑可W為選自下述中的至少之一；己 締基樹脂、聚酷胺樹脂、聚醋基熱烙性樹脂、水性聚氨醋樹脂、丙締酸系樹脂、環(huán)氧樹脂、蜜 胺樹脂、（聚）苯己締樹脂、丙締酸氨醋樹脂、有機娃樹脂、液態(tài)娃酸鋼、液態(tài)娃酸鐘、液態(tài)娃 酸裡W及娃酸己醋。分散劑可W為選自下述中的至少之一；十二烷基硫酸鋼、十二烷基苯 橫酸鋼、聚縮醒、丙締酸系化合物、甲基丙締酸甲醋、烷基（Cl~Cl。）丙締酸醋、丙締酸2-己 基己基醋、聚碳酸醋、苯己締、a-甲基苯己締、丙締酸己締醋、聚醋、己締、聚苯離樹脂、聚締 姪、丙締膳-了二締-苯己締共聚物、聚芳醋、聚酷胺、聚酷胺酷亞胺、聚芳諷、聚離酷亞胺、 聚離諷、聚苯硫離、氣系化合物、聚酷亞胺、聚離酬、聚苯并1?惡1挫、聚*?惡.二挫、聚苯并唾挫、 聚苯并咪挫、聚化晚、聚立挫、聚化咯燒酬、聚二苯并快喃、聚諷、聚脈、聚氨醋和聚磯膳。并 且潤濕劑可W為選自下述中的至少之一；聚離改性的二甲基聚硅氧烷共聚物、聚離改性的 二甲基聚硅氧烷、聚離改性的二甲基聚硅氧烷、聚離改性的哲基官能團的聚二甲基硅氧烷、 聚離改性的二甲基聚硅氧烷、聚醋改性的哲基功能性聚二甲基硅氧烷、聚離改性的哲基功 能性聚二甲基硅氧烷、聚離改性的聚二甲基硅氧烷、聚甲基烷基硅氧烷、二甲基聚硅氧烷、 聚醋改性的聚甲基烷基硅氧烷、聚離改性的聚甲基烷基硅氧烷和聚醋改性的哲基聚甲基娃 氧燒。
[0024] 金屬催化劑-碳納米管復(fù)合材料的制備可W包括：
[0025] (1)通過將載體添加至金屬納米顆粒分散體來制備混合的分散體，其中金屬納米 顆粒分散體通過將具有經(jīng)調(diào)節(jié)的粒徑的金屬納米顆粒分散至溶劑中來制備；
[0026] (2)通過干燥、鍛燒和粉碎混合的分散體來制備金屬催化劑；W及
[0027] (3)使用金屬催化劑和含有姪類氣體的反應(yīng)氣體通過在金屬催化劑的金屬納米顆 粒上合成短軸直徑對應(yīng)于金屬顆粒的尺寸的碳納米管來制備金屬催化劑-碳納米管復(fù)合 材料。
[002引所述干燥可W在25°C至200°C下進行1小時至24小時，所述鍛燒可W在在200°C至1000°C下進行0. 1小時至10小時，并且所述步驟做中的合成可W在550°C至1000°C下 進行1分鐘至120分鐘。
[0029] 有益效果
[0030] 利用根據(jù)本發(fā)明的制造導(dǎo)電膜的方法，可W容易地調(diào)節(jié)碳納米管的直徑；并且與 現(xiàn)有方法相比，制造方法可W是簡單的，制造成本可W降低，并且可W進行大規(guī)模生產(chǎn)。
[0031] 另外，利用根據(jù)本發(fā)明的制造導(dǎo)電膜