离子液体碳纳米导电溶液及远红外辐射发热材料的制备方法与流程

1.一种以离子液体为分散剂制备碳纳米导电溶液的方法，工艺流程为：称取质量分数10-80％的水性树脂，质量分数0.5％-3％的润湿剂及质量分数0.01-1％的离子液体于搅拌釜中，常温800-1200rpm的转速机械分散1-3h，得分散液1；依次缓慢添加一定量质量分数3-10％的碳纳米管分散液或质量分数10-15％的石墨烯分散液或纳米超导炭黑或其中两者及三者的组合于分散液1中，常温800-2000rpm的转速机械分散4-5h，得分散液2；添加质量分数0.5％-1％渗透剂及质量分数0.1％-0.5％的消泡剂于分散液2中，常温500-800rpm的转速机械分散0.5-1h，得到均一稳定的离子液体碳纳米导电溶液。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述离子液体为二取代咪唑盐类、三取代咪唑盐类、苯并咪唑盐类、一取代吡啶盐类、二取代吡啶盐类、吡咯烷盐类、吗啉盐类、哌啶盐类、DBN盐类、季铵盐类、季膦盐类离子液体。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于所选离子液体为如下化学结构式中阴阳离子组合中的一种或两种以上的混合物。

阳离子结构：

其中R₁＝C_nH_2n+1,1≤n≤20；R₂＝C_mH_2mOH,C_mH_2mOC_m’H_2m’+1,C_mH_2mCOOC_m’H_2m’+1,C_mH_2mSO₃H,2≤m≤20，1≤m’≤20；R＝C_nH_2n,n＝3,4,5或R＝R₁或R＝R₂；

阴离子X的类型如下：

X＝Cl^-,Br^-,BF₄^-,PF₆^-,HCOO^-,CH₃COO^-,C₂H₅COO^-,C₆H₅COO^-,C₉H₁₉COO^-,HOCH₂COO^-,CH₃OCOO^-,NO₃^-,HSO₄^-,CH₃SO₄^-，C₂H₅SO₄^-，C₈H₁₇SO₄^-，CH₃(OC₂H₄)SO₄^-，CH₃SO₃^-，CH₃SO₂CH₂ONH^-，C₇H₇SO₃^-,F₉SO₃^-,B(CN)₄^-,SCN^-,C(CN)₃^-,N(CN)₂^-,(CF₃)₂SO₄N^-,CF₃SO₃^-, CF₃COO^-,HSCH₂COO^-,H₂NCH₂COO^-,H₂PO₄^-,(CH₃O)₂PO₂^-,(C₂H₅O)₂PO₂^-,(C₄H₉O)₂PO₂^-,C₄H₅NO₂^-,Tf₂N^-,ClO₄^-。

4.根据权利要求1所述的方法，所述碳纳米管为羟基或羧基化改性的多壁或单壁碳纳米管；所述石墨烯为羟基或羧基化改性的多层或单层石墨烯；所述纳米超导炭黑直径为20-100nm；来源通过商购获得或通过实验室制备获得。

5.根据权利要求1所述的方法，所述水性树脂，选自单组份水性聚氨酯、单组份水性丙烯酸树脂、双组份水性环氧树脂及具有导电功能的水性树脂中的一种或两种及两种以上的组合。

6.根据权利要求1所述的方法，所述润湿剂，选自有机硅类润湿剂和聚合物类润湿剂中的一种或两种混合物；所述消泡剂，选自有机硅类、聚醚类及脂肪醇类消泡剂中的一种或两种以上混合物；所述渗透剂，选自非离子型、阴离子型、复配型渗透剂中的一种或两种以上混合物。

7.权利要求1所述方法制备的碳纳米导电溶液，其特征在于，该导电溶液以含有功能化基团羟基、醚基、酯基、羧基、磺酸基等的离子液体为分散剂，水为溶剂，羟基化/羧基化改性单壁或多壁碳纳米管分散液和/或羟基化/羧基化改性单层或多层石墨烯分散液和/或纳米超导炭黑为导电材料，水性树脂为黏合剂等复合而成。

8.一种使用权利要求1制备的纳米导电溶液制备离子液体碳纳米导电纤维线/丝的方法，其特征在于：

使用不同规格的绝缘纤维线或丝，室温-40℃下，经权利要求1制备的碳纳米导电溶液浸没、滚涂后在150-200℃的温度下烘干，得到离子液体碳纳米导电纤维线/丝。

9.根据权利要求8所述的方法，所述纤维线或丝主要包括纯棉、混纺棉、天丝、涤纶丝、芳纶丝、丙纶丝、氨纶丝、腈纶丝、锦纶丝、毛线、蚕丝、蛋白纤维、玉米纤维、麻/亚麻纤维、竹炭纤维、聚酯纤维、聚丙烯腈纤维、维纶纤维、酚醛纤维。

10.根据权利要求8所述的方法制备的离子液体碳纳米导电纤维线/丝，其特征在于，导电纤维每厘米电阻值为10²-10⁹Ω，导电纤维通电后可激发其自身的导电物质产生远红外线而产生辐射热。

11.根据权利要求10所述的离子液体碳纳米导电纤维线/丝可应用于医疗器械、手术毯、中药/工业烘干，西药脱水、胶囊成型、电子器材、航空航天材料、远红外模拟靶/射击靶、矿井保温箱、化工保温带、保健手套/腰带/脚垫、发热线缆、地热材料、远红外发热毯/发热垫、电热壁画、室温栽培/灭菌及防静电或可发热服装等领域。