专利名称：碳纳米管膜保护结构及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种保护结构及其制备方法，尤其涉及一种碳纳米管膜保护结构及其 制备方法。
背景技术：
碳纳米管是一种由石墨烯片卷成的中空管状物，其具有优异的力学、热学及电学 性质。碳纳米管应用领域非常广阔，例如，它可用于制作场效应晶体管、原子力显微镜针尖、 场发射电子枪、纳米模板等等。但是，目前基本上都是在微观尺度下应用碳纳米管，操作较 困难。所以，将碳纳米管组装成宏观尺度的结构对于碳纳米管的宏观应用具有重要意义。范守善等人在2008年8月13日公开的中国专利申请CN101239712A中揭露了一 种从一碳纳米管阵列中直接拉取获得的连续的宏观尺度的碳纳米管膜，这种碳纳米管膜包 括多个在范德华力作用下首尾相接的碳纳米管。由于该碳纳米管膜中碳纳米管基本平行于 碳纳米管膜表面排列，这种宏观尺度的碳纳米管膜具有极佳的透明度。另外，由于该碳纳米 管膜中碳纳米管基本沿同一方向排列，因此该碳纳米管膜能够较好的发挥碳纳米管轴向具 有的导电及导热等各种优异性质，具有极为广泛的应用前景。然而，由于碳纳米管膜中的碳纳米管之间只靠范德华力相互吸引，以维持该碳纳 米管膜的形状，且该碳纳米管膜具有极薄的厚度，该碳纳米管膜较易被破坏。因此，该碳纳 米管膜不易大批量制备，且制得后不易保存、运输及方便地使用。
发明内容
有鉴于此，确有必要提供一种碳纳米管膜保护结构及其制备方法，该碳纳米管膜 保护结构为所述碳纳米管膜提供保护，使该碳纳米管膜不易被破坏。一种碳纳米管膜保护结构，包括至少一碳纳米管膜；一基础膜；以及一保护膜， 该至少一碳纳米管膜设置于该基础膜及该保护膜之间，该保护膜包括一隔离层，该隔离层 与该碳纳米管膜接触。—种碳纳米管膜保护结构，包括至少两个碳纳米管膜；两个保护膜；以及一基础 膜，该至少两个碳纳米管膜分别设置于该基础膜的两个表面，该两个保护膜分别覆盖该设 置于基础膜两个表面的碳纳米管膜，该两个保护膜均包括一保护基膜及形成于该保护基膜 表面的一隔离层，该隔离层与该碳纳米管膜接触。一种碳纳米管膜保护结构，包括至少一碳纳米管膜；两个保护膜分别包括一隔 离层，该至少一碳纳米管膜设置于该两个保护膜的隔离层之间，该隔离层与该碳纳米管膜 接触。一种碳纳米管膜保护结构，包括至少一碳纳米管膜；一基础膜，该至少一碳纳米 管膜设置于该基础膜一表面；以及一隔离层，该隔离层设置于该基础膜另一表面，该隔离层 与该碳纳米管膜接触，该碳纳米管膜保护结构弯折成一卷绕结构。一种碳纳米管膜保护结构的制备方法，其包括以下步骤提供至少一碳纳米管阵列；从该碳纳米管阵列中拉取碳纳米管获得至少一碳纳米管膜，该碳纳米管膜一端与所述 碳纳米管阵列相连；提供至少一保护膜、一基础膜、两平行设置且相互贴合的辊子以及一第 一卷轴，该保护膜包括一隔离层；将所述基础膜、碳纳米管膜以及保护膜依次层叠并通过该 两辊子之间，并与该第一卷轴相连，该隔离层与所述碳纳米管膜接触；使所述两个辊子及第 一卷轴以相同速度转动，该两个辊子将该基础膜、碳纳米管膜以及保护膜相压合，从而形成 该碳纳米管膜保护结构卷绕于所述第一卷轴上。一种碳纳米管膜保护结构的制备方法，其包括以下步骤提供至少两个碳纳米管 阵列、两个保护膜、一基础膜、两平行设置且相互贴合的辊子以及一第一卷轴，该两个保护 膜分别包括一隔离层；从该两个碳纳米管阵列中分别拉取获得两碳纳米管膜；将该基础 膜、碳纳米管膜以及保护膜层叠并通过该两辊子之间，并与该第一卷轴相连，该至少两个碳 纳米管膜覆盖该基础膜的两个表面，该两个保护膜分别覆盖该至少两个碳纳米管膜，该隔 离层与该碳纳米管膜接触。一种碳纳米管膜保护结构的制备方法，其包括以下步骤提供至少一碳纳米管膜； 以及将该至少一碳纳米管膜设置于一基础膜与一保护膜之间，或设置于两个保护膜之间并 压合，该保护膜具有一隔离层，该隔离层与该碳纳米管膜接触。一种碳纳米管膜保护结构的制备方法，其包括以下步骤提供至少一碳纳米管膜 及一基础膜，该基础膜一表面具有一隔离层；将该至少一碳纳米管膜设置于该基础膜另一 表面；以及将碳纳米管膜与基础膜卷绕并压合于一卷轴上，使该隔离层与该碳纳米管膜接 触。与现有技术相比较，所述的碳纳米管膜保护结构及其制备方法具有以下优点其 将该碳纳米管膜在拉取获得的同时即与至少一保护膜贴合，使该碳纳米管膜的表面不至暴 露于外，从而为该碳纳米管膜提供保护，可以实现碳纳米管膜的大批量制备，且使该碳纳米 管膜可以方便的保存及运输。当使用该碳纳米管膜时，该保护膜可从所述碳纳米管膜表面 方便地剥离。
图1是本发明第一实施例碳纳米管膜保护结构的结构示意图。图2是图1中卷绕至卷轴的碳纳米管膜保护结构的结构示意图。图3是图1中碳纳米管膜保护结构中的碳纳米管膜的扫描电镜照片。图4是本发明第一实施例碳纳米管膜保护结构的制备方法的流程图。图5是本发明第一实施例碳纳米管膜保护结构的制备过程示意图。图6是本发明第一实施例碳纳米管膜保护结构与氧化铟锡透明导电膜抗弯折性 能测试对比图。图7是本发明第二实施例碳纳米管膜保护结构的结构示意图。图8是本发明第三实施例碳纳米管膜保护结构的结构示意图。图9是本发明第四实施例碳纳米管膜保护结构的结构示意图。
具体实施例方式以下将结合附图详细说明本发明实施例碳纳米管膜保护结构及其制备方法。
请参阅图1，本发明第一实施例提供一碳纳米管膜保护结构100。该碳纳米管膜保 护结构100包括一基础膜110、至少一碳纳米管膜120以及一保护膜130。该至少一碳纳米 管膜120设置于该基础膜110 —表面。该保护膜130覆盖该至少一碳纳米管膜120。具体 地，一个或多个碳纳米管膜120可设置于该基础膜110及该保护膜130之间。当所述碳纳 米管膜保护结构100包括多个碳纳米管膜120时，该多个碳纳米管膜120可相互层叠设置。该基础膜110及保护膜130的面积大于该碳纳米管膜120的面积。该碳纳米管膜 120夹于该基础膜110及保护膜130之间，并与该基础膜110及保护膜130贴合设置，形成 一三明治结构。该基础膜110及保护膜130的宽度可大于或等于该碳纳米管膜120。本实 施例中，该基础膜110及保护膜130的宽度大于该碳纳米管膜120的宽度。该基础膜110及保护膜130的厚度不限，但应以使该基础膜110与保护膜130适 于弯折为限。本实施例中，该基础膜110及保护膜130的厚度均为约0. 01毫米 5毫米。 该基础膜110及保护膜130具有柔性并适于弹性弯折。请参阅图2，该碳纳米管膜保护结 构100可弯折成卷状，并卷绕至一第一卷轴160上。该碳纳米管膜120可直接接触该基础 膜110表面。由于该碳纳米管膜120自身具有粘性，该碳纳米管膜120与该基础膜110之 间具有较强的结合力。该基础膜110为该碳纳米管膜120提供支撑。该基础膜110的材料可以选择为有 机高分子聚合物或其它弹性材料，如塑料或树脂。具体地，该基础膜110的材料可以为聚碳 酸酯(PC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET)、聚醚砜(PES)、聚亚酰胺(PI)、纤维素酯、苯并环丁烯(BCB)、聚氯乙烯(PVC)及丙烯 酸树脂等材料中的一种或多种。优选地，该基础膜110为具有较好的透明度的透明膜。本 实施例中，该基础膜110为一透明的PET膜。该保护膜130为该碳纳米管膜120提供保护，包括一保护基膜132及一隔离层 134。该隔离层134均勻涂布并固定于该保护基膜132 —表面。该保护基膜132的材料可 以与所述基础膜110相同，另外，该保护基膜132的材料还可以选择为纸张或其它纤维质材 料。该保护膜130的隔离层134与所述碳纳米管膜120接触设置。该隔离层134与该碳纳 米管膜120易于分离。具体地，该隔离层134与该碳纳米管膜120通过范德华力吸引，且该 范德华力应小于所述碳纳米管膜120与基础膜110之间的结合力，从而使该保护膜130可 以从该碳纳米管膜120表面揭下而不破坏该碳纳米管膜120。该隔离层134的材料可以选 择为硅、石蜡及特氟隆(teflon)中的一种或多种。另外，该保护膜130还可选择为一不干 胶中不粘的底纸或底膜。本实施例中，该隔离层134为一特氟隆涂层。该碳纳米管膜120为从一碳纳米管阵列中直接拉取获得，其包括多个碳纳米管基 本沿该碳纳米管结构的长度方向延伸。请参阅图3，所述碳纳米管膜120包括多个平行于碳 纳米管膜表面，且基本沿同一方向择优取向排列的碳纳米管。所述碳纳米管通过范德华力 首尾相连。具体地，该碳纳米管膜120包括多个连续且定向排列的碳纳米管片段。该多个 碳纳米管片段通过范德华力首尾相连。每一碳纳米管片段包括多个相互平行的碳纳米管， 该多个相互平行的碳纳米管通过范德华力紧密结合。该碳纳米管片段具有任意的长度、厚 度、均勻性及形状。该碳纳米管膜120的厚度优选为0. 5纳米 100微米。该碳纳米管膜120的宽度 与拉取获得该碳纳米管膜120的碳纳米管阵列的尺寸及拉取该碳纳米管膜120所用的拉伸
7工具有关，本实施例优选为10厘米 100厘米。该碳纳米管膜120的长度与拉取获得该碳 纳米管膜120的碳纳米管阵列的面积及碳纳米管的长度有关，当该碳纳米管阵列的直径为 10寸时，该碳纳米管膜120的长度可以达到100米以上。该碳纳米管膜120中的碳纳米管 包括单壁碳纳米管、双壁碳纳米管及多壁碳纳米管中的一种或多种。所述单壁碳纳米管的 直径为0. 5纳米 50纳米，所述双壁碳纳米管的直径为1. 0纳米 50纳米，所述多壁碳纳 米管的直径为1. 5纳米 50纳米。在该碳纳米管膜120中，相邻且并排的碳纳米管之间具 有间隙。由于该碳纳米管膜120中的多个碳纳米管通过范德华力首尾相连，所述碳纳米管 膜120为一自支撑结构。所谓自支撑结构即该碳纳米管膜120无需通过支撑体支撑，也能 保持自身特定的形状。该碳纳米管膜120为柔性，适于弹性弯折。该碳纳米管膜具有较大 的比表面积，故该碳纳米管膜具有较大粘性，当该多个碳纳米管膜120相互层叠的设置于 该基础膜110及保护膜130之间时，该多个碳纳米管膜120通过范德华力结合，并形成一稳 定的膜状结构。另外，该多个碳纳米管膜120也可以并排的设置于该基础膜110及保护膜 130之间，从而使该碳纳米管膜保护结构100的宽度不限。由于该碳纳米管膜120中碳纳米管基本平行于该碳纳米管膜120表面排列，且该 碳纳米管膜120的厚度较小，故该碳纳米管膜具有较好的透明度。本实施例中，该碳纳米管 膜120的光透射率约为70% 99%。由于该碳纳米管膜120直接从碳纳米管阵列中拉取 获得，故该碳纳米管膜120中碳纳米管均勻分布，且基本沿同一方向择优取向排列，故该碳 纳米管膜120在长度方向上具有较好的导电及导热性能。另外，该碳纳米管膜保护结构100可进一步包括一胶粘层140设置于该碳纳米管 膜120与该基础膜110之间，使该碳纳米管膜120牢固的固定于该基础膜110表面。具体 地，该胶粘层140与该碳纳米管膜120可通过化学键(如氢键)结合，从而使该碳纳米管膜 120与该基础膜110之间具有较强的结合力。该胶粘层140可为一压敏胶粘层。该胶粘层140的材料可选用胶带、不干胶或双 面胶中胶粘层的材料，或其它具有粘性的材料。本实施例中，该胶粘层140的材料为丙烯酸 丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、醋酸乙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸、过氧化苯甲酰及甲 苯及醋酸乙酯的混合物。该胶粘层140具有较高的内聚力和胶接强度。该胶粘层140也可为一热熔胶层。具体地，该胶粘层140的材料可以为甲基丙烯 酸甲脂。该胶粘层140受热时熔化而将碳纳米管膜120粘附在基础膜110表面。该胶粘层140也可为一感光胶层。具体地，该胶粘层140的材料可以为甲基丙烯 酸甲脂感光胶溶液。该胶粘层140通过受紫外光照射固化而将碳纳米管膜120粘附在基础 膜110表面。可以理解，该碳纳米管膜保护结构也可包括两个保护膜，即将上述基础膜替换为 一保护膜，该两个保护膜分别具有一隔离层。该碳纳米管膜设置于该两个保护膜之间。该碳纳米管膜保护结构的制备方法可以包括以下步骤首先，提供至少一碳纳米 管膜，其次，将该至少一碳纳米管膜设置于一基础膜与一保护膜之间，或设置于两个保护膜 之间并压合，该保护膜具有一隔离层，该隔离层与该碳纳米管膜接触。具体地，请一并参阅图4及图5，针对第一实施例所述的碳纳米管膜保护结构100， 该碳纳米管膜保护结构100的制备方法可包括以下步骤(一)提供一碳纳米管阵列150形成于一生长基底，该阵列为超顺排的碳纳米管阵列 150。该碳纳米管阵列150的制备方法采用化学气相沉积法，该碳纳米管阵列150为多 个彼此平行且垂直于生长基底生长的碳纳米管形成的纯碳纳米管阵列150。通过上述控制 生长条件，该定向排列的碳纳米管阵列150中基本不含有杂质，如无定型碳或残留的催化 剂金属颗粒等。所述碳纳米管阵列的制备方法可参阅范守善等人在2008年8月13日公开 的中国专利申请CN101239712A。本发明实施例提供的碳纳米管阵列150为单壁碳纳米管阵列、双壁碳纳米管阵列 及多壁碳纳米管阵列中的一种。所述碳纳米管的直径为1 50纳米，长度为50纳米 5 毫米。本实施例中，碳纳米管的长度优选为100 900微米。本发明实施例中碳源气可选用乙炔、乙烯、甲烷等化学性质较活泼的碳氢化合物， 本发明实施例优选的碳源气为乙炔；保护气体为氮气或惰性气体，本发明实施例优选的保 护气体为氩气。可以理解，本发明实施例提供的碳纳米管阵列150不限于上述制备方法，也可为 石墨电极恒流电弧放电沉积法、激光蒸发沉积法等。( 二)从碳纳米管阵列150中拉取碳纳米管获得至少一碳纳米管膜120，该碳纳米 管膜120 —端与所述碳纳米管阵列150相连。该步骤(二)可具体包括以下步骤(a)采用 一拉伸工具从所述超顺排碳纳米管阵列150中选定一个或具有一定宽度的多个碳纳米管， 本实施例优选为采用具有一定宽度的胶带、镊子或夹子接触碳纳米管阵列150以选定一个 或具有一定宽度的多个碳纳米管；(b)以一定速度拉伸该选定的碳纳米管，从而形成首尾 相连的多个碳纳米管，进而形成一连续的碳纳米管膜120。该拉取方向沿基本垂直于碳纳米 管阵列150的生长方向。在上述拉伸过程中，该多个碳纳米管在拉力作用下沿拉伸方向逐渐脱离生长基底 的同时，由于范德华力作用，该选定的多个碳纳米管分别与其它碳纳米管首尾相连地连续 地被拉出，从而形成一连续、均勻且具有一定宽度的自支撑的碳纳米管膜120。该碳纳米管 膜120包括多个首尾相连的碳纳米管，该碳纳米管基本沿拉伸方向择优取向排列。该直接 拉伸获得碳纳米管膜120的方法简单快速，适宜进行工业化应用。该碳纳米管膜120的宽度与碳纳米管阵列150的尺寸以及步骤(a)中拉伸工具选 定的多个碳纳米管的宽度有关，该碳纳米管膜120的长度不限，可根据实际需求制得。当该 碳纳米管阵列150的生长面积为4英寸时，该碳纳米管膜120的宽度为0. 5纳米 10厘米。 该碳纳米管膜120的厚度为0. 5纳米 100微米。可以理解，在该碳纳米管膜120从所述碳纳米管阵列150中拉出的过程中，所述碳 纳米管阵列150面积不断减小，所述碳纳米管阵列150中的碳纳米管不断被从碳纳米管阵 列150中首尾相连的拉出从而形成所述碳纳米管膜120。由于该碳纳米管膜120仍处于拉 取阶段，并未与碳纳米管阵列150脱离，该碳纳米管膜120的一端与该碳纳米管阵列150通 过范德华力相连，另一端通过所述拉伸工具夹持。可以理解，可同时提供多个碳纳米管阵列150，并同时从该多个碳纳米管阵列150 中拉取获得多个碳纳米管膜120。(三)提供一基础膜110、一保护膜130以及两平行设置且相互贴合的辊子180，使 该基础膜110通过该两个辊子180之间并连接至一第一卷轴160上。
所述辊子180可以为橡胶辊或金属辊，可通过机械或电子装置控制以一定速度转 动。该两辊子180相互贴合并有一定相互作用力，从而能够为通过其间的物体施加一压力。 具体地，该辊子180可以为一热轧机中的轧辊，该轧辊可以被加热至一定温度。所述辊子180的长度应大于所述碳纳米管膜120、基础膜110以及保护膜130的宽 度。本实施例中，该基础膜Iio与该保护膜130均分别缠绕于两个第二卷轴170上。为使 该基础膜110及保护膜130能够平滑地通过所述辊子180并卷绕于所述第一卷轴160上， 所述第一卷轴160、第二卷轴170以及两辊子180的轴线相互平行。该保护膜130包括一保 护基膜以及一隔离层。(四)将所述碳纳米管膜120远离碳纳米管阵列150的一端以及所述保护膜130 的一端依次覆盖于通过所述辊子180前的所述基础膜110的表面。具体地，可以将所述碳纳米管膜120通过拉伸工具夹持的一端沿基础膜110的长 度方向与所述通过辊子180前的基础膜110表面相贴合，并将所述保护膜130的一端沿基 础膜110的长度方向覆盖于所述贴合于基础膜110表面的碳纳米管膜120表面并固定。该 保护膜130直接覆盖所述碳纳米管膜120表面，并使该隔离层与所述碳纳米管膜120直接 接触。由于本实施例中碳纳米管阵列150中的碳纳米管非常纯净，且由于碳纳米管本身 的比表面积非常大，所以该碳纳米管膜120本身具有较强的粘性。因此，该碳纳米管膜120 可直接通过自身的粘性固定在所述基础膜110表面。另外，也可以进一步预先在基础膜110 的表面形成一胶粘层140，该碳纳米管膜120应直接覆盖该基础膜110具有该胶粘层140的 表面，并通过该胶粘层140固定于所述基础膜110表面。该辊子180的轴线与所述碳纳米管阵列150表面平行，从而使从所述碳纳米管阵 列150中拉取的碳纳米管膜120平滑地通过所述两辊子180之间，并平滑地卷绕至该第一 卷轴160上。可以理解，当同时从多个碳纳米管阵列中150拉取多个碳纳米管膜120时，该多个 碳纳米管阵列的表面均相互平行，且平行于该辊子180的轴线。该多个碳纳米管膜120远 离碳纳米管阵列150的一端相互层叠的覆盖在所述基础膜110的表面，或者该多个碳纳米 管膜120远离碳纳米管阵列150的一端并排的覆盖在所述基础膜110的表面，从而使该保 护膜130与该基础膜110之间具有多个碳纳米管膜120。该并排的多个碳纳米管膜120使 该碳纳米管膜保护结构100的宽度不限。(五)使所述两个辊子180及第一卷轴160以相同速度以相反的方向转动，该两辊 子180将通过其间的基础膜110、碳纳米管膜120以及保护膜130压合并沿远离所述碳纳米 管阵列150的方向传送，从而形成一碳纳米管膜保护结构卷绕于所述第一卷轴160上。通过所述第一卷轴160的转动，所述基础膜110带动覆盖于其上的碳纳米管膜120 及保护膜130运动，并穿过该两辊子180之间。该辊子180对通过于其间的基础膜110、碳 纳米管膜120以及保护膜130施加一压力，从而使所述基础膜110、碳纳米管膜120以及保 护膜130相压合，以形成一碳纳米管膜保护结构100。该碳纳米管膜保护结构100由于第一 转轴的转动缠绕于所述第一卷轴160上。当所述第一卷轴160转动的同时，所述碳纳米管 膜120不断的从所述碳纳米管阵列150中拉出，另外，该基础膜110及保护膜130分别从所 述第二卷轴170上拉出。该第二卷轴170在第一卷轴160的带动下转动。当同时提供多个碳纳米管阵列150时，通过第一卷轴160的转动，多个碳纳米管膜120不断地从该多个碳纳 米管阵列150中同时拉出。另外，该两辊子180可具有一较高的温度，从而热压通过于其间的基础膜110、碳 纳米管膜120以及保护膜130，使该碳纳米管膜120与所述基础膜110更牢固的结合。当该 具有粘胶层140的基础膜110通过加热的辊子180时，该粘胶层140可被融化，并将该基础 膜110与该碳纳米管膜120牢固地结合。可以理解，该碳纳米管膜保护结构100的制备方 法可进一步包括以紫外光照射该粘胶层140的步骤，从而使该感光胶层固化，并与该碳纳 米管膜120牢固地结合。可以理解，所述制备碳纳米管膜保护结构100的方法可实现大规模连续生产。当 所述碳纳米管阵列150中的碳纳米管拉取完毕，或者基础膜110或保护膜130其中之一用 完时，可停止该第一卷轴160以及两辊子180的转动，并替换一新的碳纳米管阵列150、基 础膜110或保护膜130，从而生产出任意长度的碳纳米管膜保护结构100。由于形成的碳纳 米管膜保护结构100可卷绕于第一卷轴160上，故该碳纳米管膜保护结构100易于储存及 运输。由于该保护膜130包括一隔离层，当需使用该碳纳米管膜120时，可方便地将该保护 膜130与所述碳纳米管膜120分离，使所述碳纳米管膜120暴露出来。由于该碳纳米管膜 120中，碳纳米管基本沿同一方向择优取向排列，故沿该方向该碳纳米管膜120具有较好的 导热及导电性能，从而具有广泛的应用领域。使用时，该碳纳米管膜保护结构100可任意裁 剪成需要的尺寸及形状。例如，该碳纳米管膜保护结构100可具有较好的透光度，故可以作 为一透明导电膜使用。由于该碳纳纳米管膜具有较好的耐弯折性，可任意弯折而不被破坏， 与采用氧化铟锡(ITO)制备的透明导电膜比较，该碳纳米管膜保护结构100具有更好的耐 弯折性。请参阅图6，当该碳纳米管膜保护结构100通过一半径为R的圆柱体弯折时，可定 义弯折曲度为1/R，随着1/R的增大，该碳纳米管膜保护结构100的电阻不发生显著变化，而 所述采用ITO制备的透明导电膜随着弯折曲度的增大电阻急剧增大。请参阅图7，本发明第二实施例提供一碳纳米管膜保护结构200。该碳纳米管膜保 护结构200包括至少一碳纳米管膜220以及两保护膜230。该至少一碳纳米管膜220设置 于一保护膜230的一表面。另一保护膜230覆盖该至少一碳纳米管膜220。该保护膜230 进一步包括一保护基膜232及一隔离层234。该隔离层234均勻涂布并固定于该保护基膜 232靠近碳纳米管膜220的表面。该第二实施例的碳纳米管膜保护结构200与第一实施例的碳纳米管膜保护结构 100具有基本相同的结构，其区别在于，所述碳纳米管膜220设置于两保护膜230之间。该 两保护膜230的隔离层234分别与所述碳纳米管膜220的两个表面接触设置。可以理解，该 第二实施例中的碳纳米管膜保护结构200类似于一双面胶结构，使用时，可先揭去其中一 保护膜230，并使暴露出的碳纳米管膜220粘贴于需要的元件表面，再揭去另一保护膜230， 从而形成一单独的碳纳米管膜220于所需元件的表面。该碳纳米管膜保护结构200的制备 方法与第一实施例中碳纳米管膜保护结构100的制备方法基本相同，其区别在于将第一实 施例中的基础膜110替换为一具有隔离层的保护膜230。并使该两个保护膜230的隔离层 均与所述碳纳米管膜直接接触。请参阅图8，本发明第三实施例提供一碳纳米管膜保护结构300。该碳纳米管膜保 护结构300包括一基础膜310、至少两碳纳米管膜320以及两保护膜330。该至少两碳纳米管膜320分别设置于该基础膜310两个相对的表面。该两个保护膜330分别覆盖该两个碳 纳米管膜320。该保护膜330可进一步包括一保护基膜332及一隔离层334。该隔离层334 均勻涂布并固定于该保护基膜332靠近该碳纳米管膜320的表面。该第三实施例的碳纳米管膜保护结构300与第一实施例的碳纳米管膜保护结构 100具有基本相同的结构，其区别在于，所述基础膜310的两个表面均设置有至少一碳纳米 管膜320。该两保护膜330的隔离层334分别与所述两个碳纳米管膜320的表面直接接触 设置。该碳纳米管膜保护结构300的制备方法与第一实施例中碳纳米管膜保护结构100的 制备方法基本相同，其区别在于，在该基础膜310远离所述碳纳米管膜320的表面进一步形 成一碳纳米管膜320及一保护膜330。该位于基础膜310两表面的两碳纳米管膜320及两 保护膜330可依次形成，即先形成一类似第一实施例中碳纳米管膜保护结构100的结构，再 在所述保护膜310另一表面形成一碳纳米管膜320及一保护膜330。另外，该两碳纳米管 膜320及两保护膜330也可同时形成，即提供两碳纳米管阵列及卷绕于两个第二卷轴上的 保护膜330，从所述两碳纳米管阵列中拉取两碳纳米管膜，并使所述基础膜310、两碳纳米 管膜320以及两保护膜同时通过所述两辊子之间。请参阅图9，本发明第四实施例提供一碳纳米管膜保护结构400。该碳纳米管膜保 护结构400弯折成一卷绕结构，并卷绕于一表面具有隔离层434的卷轴460上。该碳纳米 管膜保护结构400包括一基础膜410、至少一碳纳米管膜420以及一保护膜(图未示)。该 至少一碳纳米管膜420设置于该基础膜310 —表面。该保护膜包括一隔离层434。该隔离 层434设置于该基础膜320远离该碳纳米管膜420的另一表面。该第四实施例的碳纳米管膜保护结构400与第一实施例的碳纳米管膜保护结构 100具有基本相同的结构，其区别在于，所述基础膜410的两个表面分别设置有至少一碳纳 米管膜420以及一隔离层434。当该碳纳米管膜保护结构400卷绕于所述卷轴460上时， 该碳纳米管膜420夹于所述隔离层434与所述基础膜410之间，从而能够从所述卷轴460 上容易地揭下。该碳纳米管膜420设置于所述基础膜410靠近卷轴460的表面。该碳纳米 管膜保护结构400的制备方法与第一实施例中碳纳米管膜保护结构100的制备方法基本相 同，具体可以为该碳纳米管膜420与所述基础膜410压合并进一步卷绕于一卷轴上，该基 础膜410另一表面的隔离层434与该碳纳米管膜直接接触。使当该碳纳米管膜420覆盖于 所述基础膜410表面并通过两辊子之间时，该两个辊子表面也应分别具有一隔离层，从而 使该碳纳米管膜420不致黏附于所述辊子表面。另外，该制备方法也可以为将该至少一碳 纳米管膜420设置于该基础膜410另一表面，并将碳纳米管膜420与基础膜410卷绕的同 时压合于一卷轴上，使该隔离层434与该碳纳米管膜420接触。另外，本领域技术人员还可在本发明精神内作其它变化，当然这些依据本发明精 神所作的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。
权利要求
一种碳纳米管膜保护结构，其特征在于，包括至少一碳纳米管膜；一基础膜；以及一保护膜，该至少一碳纳米管膜设置于该基础膜及该保护膜之间，该保护膜包括一隔离层，该隔离层与该碳纳米管膜接触。
2.如权利要求1所述的碳纳米管膜保护结构，其特征在于，所述碳纳米管膜保护结构 弯折成一卷绕结构。
3.如权利要求1所述的碳纳米管膜保护结构，其特征在于，进一步包括多个碳纳米管 膜相互层叠的设置于所述基础膜及保护膜之间。
4.如权利要求1所述的碳纳米管膜保护结构，其特征在于，进一步包括多个碳纳米管 膜相互并排的设置于所述基础膜及保护膜之间。
5.如权利要求1所述的碳纳米管膜保护结构，其特征在于，所述保护膜包括一保护基 膜，所述隔离层形成于该保护基膜表面。
6.如权利要求5所述的碳纳米管膜保护结构，其特征在于，所述保护基膜及基础膜的 材料为高分子聚合物或纸。
7.如权利要求1所述的碳纳米管膜保护结构，其特征在于，所述隔离层的材料包括硅、 石蜡及特氟隆中的一种或多种。
8.如权利要求1所述的碳纳米管膜保护结构，其特征在于，所述保护膜为一不干胶底 纸或底膜。
9.如权利要求1所述的碳纳米管膜保护结构，其特征在于，所述基础膜的材料为柔性 材料。
10.如权利要求1所述的碳纳米管膜保护结构，其特征在于，所述隔离层与所述碳纳米 管膜通过范德华力结合，该范德华力小于该所述碳纳米管膜与所述基础膜之间的结合力。
11.如权利要求1所述的碳纳米管膜保护结构，其特征在于，所述碳纳米管膜包括多个 通过范德华力首尾相连的碳纳米管，该多个碳纳米管沿所述碳纳米管膜的长度方向择优取 向排列。
12.如权利要求1所述的碳纳米管膜保护结构，其特征在于，进一步包括一胶粘层设置 于所述碳纳米管膜与所述基础膜之间，并将所述碳纳米管膜固定于所述基础膜表面。
13.如权利要求12所述的碳纳米管膜保护结构，其特征在于，所述胶粘层为一压敏胶 粘层、一热熔胶层或一感光胶层。
14.一种碳纳米管膜保护结构，其特征在于，包括至少两个碳纳米管膜；两个保护膜；以及一基础膜，该至少两个碳纳米管膜分别设置于该基础膜的两个表面，该两个保护膜分 别覆盖该设置于基础膜两个表面的碳纳米管膜，该两个保护膜均包括一保护基膜及形成于 该保护基膜表面的一隔离层，该隔离层与该碳纳米管膜接触。
15.一种碳纳米管膜保护结构，其特征在于，包括至少一碳纳米管膜；两个保护膜分别包括一隔离层，该至少一碳纳米管膜设置于该两个保护膜的隔离层之间，该隔离层与该碳纳米管膜接触。
16.一种碳纳米管膜保护结构，其特征在于，包括至少一碳纳米管膜；一基础膜，该至少一碳纳米管膜设置于该基础膜一表面；以及一隔离层，该隔离层设置于该基础膜另一表面，该隔离层与该碳纳米管膜接触，该碳纳 米管膜保护结构弯折成一卷绕结构。
17.如权利要求16所述的碳纳米管膜保护结构，其特征在于，进一步包括一卷轴，所述 碳纳米管膜设置于所述基础膜靠近卷轴的表面。
18.如权利要求16所述的碳纳米管膜保护结构，其特征在于，所述卷绕结构中的碳纳 米管膜位于所述隔离层与所述基础膜之间。
19.一种碳纳米管膜保护结构的制备方法，其包括以下步骤提供至少一碳纳米管阵列；从该碳纳米管阵列中拉取碳纳米管获得至少一碳纳米管膜，该碳纳米管膜一端与所述 碳纳米管阵列相连；提供至少一保护膜、一基础膜、两平行设置且相互贴合的辊子以及一第一卷轴，该保护 膜包括一隔离层；将所述基础膜、碳纳米管膜以及保护膜依次层叠并通过该两辊子之间，并与该第一卷 轴相连，该隔离层与所述碳纳米管膜接触；使所述两个辊子及第一卷轴以相同速度转动，该两个辊子将该基础膜、碳纳米管膜以 及保护膜相压合，从而形成该碳纳米管膜保护结构卷绕于所述第一卷轴上。
20.如权利要求19所述的碳纳米管膜保护结构的制备方法，其特征在于，所述碳纳米 管膜覆盖于所述基础膜表面，所述保护膜覆盖于所述碳纳米管膜表面，使所述基础膜、碳纳 米管膜以及保护膜依次层叠并通过所述两辊子之间。
21.如权利要求19所述的碳纳米管膜保护结构的制备方法，其特征在于，该两个辊子 具有一温度，从而热压该基础膜、碳纳米管膜以及保护膜。
22.如权利要求19所述的碳纳米管膜保护结构的制备方法，其特征在于，该保护膜及 基础膜分别卷绕于一第二卷轴上。
23.—种碳纳米管膜保护结构的制备方法，其包括以下步骤提供至少两个碳纳米管阵列、两个保护膜、一基础膜、两平行设置且相互贴合的辊子以 及一第一卷轴，该两个保护膜分别包括一隔离层；从该两个碳纳米管阵列中分别拉取获得两碳纳米管膜；将该基础膜、碳纳米管膜以及保护膜层叠并通过该两辊子之间，并与该第一卷轴相连， 该至少两个碳纳米管膜覆盖该基础膜的两个表面，该两个保护膜分别覆盖该至少两个碳纳 米管膜，该隔离层与该碳纳米管膜接触。
24.一种碳纳米管膜保护结构的制备方法，其包括以下步骤提供至少一碳纳米管膜；以及将该至少一碳纳米管膜设置于一基础膜与一保护膜之间，或设置于两个保护膜之间并 压合，该保护膜具有一隔离层，该隔离层与该碳纳米管膜接触。
25.—种碳纳米管膜保护结构的制备方法，其包括以下步骤提供至少一碳纳米管膜及一基础膜，该基础膜一表面具有一隔离层； 将该至少一碳纳米管膜设置于该基础膜另一表面；以及将碳纳米管膜与基础膜卷绕并压合于一卷轴上，使该隔离层与该碳纳米管膜接触。
全文摘要
本发明涉及一种碳纳米管膜保护结构，包括至少一碳纳米管膜；一基础膜；以及一保护膜，该至少一碳纳米管膜设置于该基础膜及该保护膜之间，该保护膜包括一隔离层，该隔离层与该碳纳米管膜接触。本发明还涉及一种碳纳米管膜保护结构的制备方法。
文档编号C01B31/02GK101920955SQ200910108048
公开日2010年12月22日 申请日期2009年6月9日 优先权日2009年6月9日
发明者刘亮, 姜开利, 范守善 申请人:清华大学;鸿富锦精密工业(深圳)有限公司