三维网状材料的制造方法_2

文档序号:8333016阅读:来源:国知局
0.01:100至50:100之间。
[0031]步骤B:对该第二凝胶进行一冷冻干燥步骤,令该第二凝胶升华以去除水份而得到一第二产物,该冷冻干燥步骤为将该第二凝胶置入一冷冻干燥机,以一介于o°c至-200°c的冷冻温度令该第二凝胶升华,去除所含的水份,使内部自然生成一第二孔洞结构,至于步骤A之中,羧甲基纤维素铵与水之间的重量比,或是该第二界面活性剂的添加,皆可用来调整该第二孔洞结构中的孔隙尺寸。
[0032]步骤C:对该第二产物进行一介于50°C至380°C的低温加热步骤,使该第二产物熟化而得到一第二三维网状材料,该低温加热步骤为将该第二凝胶置入一烘烤箱,以一较佳为介于80°C至350°C的加热温度以及一介于I分钟至10小时的加热时间进行加热,该低温加热步骤令该第二产物熟化而不溶于水,在此实施例中,以该加热温度为140°C,即可令该第二产物熟化而形成该第二三维网状材料。
[0033]同样的,于步骤A之中,在制作该第二凝胶时,亦可混入该甘油以增强该第二三维网状材料的机械性质,该甘油与羧甲基纤维素铵的重量比可介于0.01:1至5:1之间。
[0034]最后,需说明的是,该第一三维网状材料与该第二三维网状材料,其皆为孔洞结构(如上述的该第一孔洞结构与该第二孔洞结构),支撑结构体细小,一般材料不容易填入其支撑结构体之中,然而加入该纳米材料可填补于该支撑结构体提供支撑强度,使得该第二三维网状材料相较该第一三维网状材料,具有更佳的机械性质,并且若选择的该纳米材料为纳米碳管、石墨烯及碳纳米带时,还使得该第二三维网状材料具有良好的导电性以及耐候性与防蚀性。
[0035]综上所述,由于本发明藉由将羧甲基纤维素铵与水混合以形成该第一凝胶,而只需再通过该冷冻干燥步骤升华以及该低温加热步骤熟化,即可形成该第一三维网状材料,不仅制造过程简单,以水作为溶剂还避免现有使用有机溶剂所造成有机废液处理以及耗费能源的问题,故兼具环保与经济效益,并且所制作的该第一三维网状材料可吸水但不溶于水,具有广泛的应用范围,再者,本发明还藉由添加该纳米材料制作该第二三维网状材料,使得该第二三维网状材料具有更佳的机械性、耐候性、防蚀性以及良好的导电性。当然,本发明还可有其他多种实施例,在不背离本发明精神及其实质的情况下,熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形,但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
【主权项】
1.一种三维网状材料的制造方法,其特征在于,包含以下步骤: 步骤1:将羧甲基纤维素铵与水混合并制成一第一凝胶; 步骤2:对该第一凝胶进行一冷冻干燥步骤,令该第一凝胶升华以去除水份而得到一第一产物; 步骤3:对该第一产物进行一介于50°C至380°C的低温加热步骤,使该第一产物熟化而得到一第一三维网状材料。
2.根据权利要求1所述的三维网状材料的制造方法,其特征在于,步骤I中,羧甲基纤维素铵与水的重量比为介于0.1:100至50:100之间。
3.根据权利要求1所述的三维网状材料的制造方法,其特征在于,该冷冻干燥步骤的一冷冻温度介于(TC至-200°c之间。
4.根据权利要求1所述的三维网状材料的制造方法,其特征在于,该低温加热步骤的一加热温度介于80°C至350°C之间,该低温加热步骤的一加热时间介于I分钟至10小时。
5.根据权利要求1所述的三维网状材料的制造方法,其特征在于,步骤I中,制作该第一凝胶还混入一第一界面活性剂,该第一界面活性剂为十二烷基硫酸钠或十二烷基苯磺酸钠。
6.根据权利要求5所述的三维网状材料的制造方法,其特征在于,羧甲基纤维素铵与水的重量比为介于0.1:100至80:100之间,该第一界面活性剂与水的重量比为介于0.01:100 至 50:100 之间。
7.根据权利要求1所述的三维网状材料的制造方法,其特征在于,步骤I中,制作该第一凝胶还混入一甘油,该甘油与羧甲基纤维素铵的重量比为介于0.01:1至5:1之间。
8.—种三维网状结构体的制造方法,其特征在于,包含以下步骤: 步骤A:将一纳米材料与羧甲基纤维素铵及水混合并制成一第二凝胶; 步骤B:对该第二凝胶进行一冷冻干燥步骤,令该第二凝胶升华以去除水份而得到一第二产物; 步骤C:对该第二产物进行一介于50°C至380°C的低温加热步骤,使该第二产物熟化而得到一第二三维网状材料。
9.根据权利要求8所述的三维网状材料的制造方法,其特征在于,步骤A之中,先将该纳米材料与水混合形成一水性分散液,再将羧甲基纤维素铵加入该水性分散液形成该第二凝胶。
10.根据权利要求9所述的三维网状材料的制造方法,其特征在于,步骤A之中,该纳米材料与水的重量比为介于0.01:100至50:100之间,羧甲基纤维素铵与该水性分散液的重量比为介于0.1:100至50:100之间。
11.根据权利要求8所述的三维网状材料的制造方法,其特征在于,步骤A之中,先将该纳米材料进行酸化,再将酸化的该纳米材料与羧甲基纤维素铵及水混合形成该第二凝胶。
12.根据权利要求11所述的三维网状材料的制造方法,其特征在于,步骤A之中,该纳米材料与水的重量比为介于0.01:100至50:100之间,羧甲基纤维素铵与水的重量比为介于 0.1:100 至 80:100 之间。
13.根据权利要求8所述的三维网状材料的制造方法,其特征在于,步骤A之中,制作该第二凝胶还混入一第二界面活性剂,该第二界面活性剂为十二烷基硫酸钠或十二烷基苯磺酸钠。
14.根据权利要求13所述的三维网状材料的制造方法,其特征在于,步骤A之中,该纳米材料与水的重量比为介于0.0l:100至50:100之间,羧甲基纤维素铵与水的重量比为介于0.1:100至80:100之间,该第二界面活性剂与水的重量比为介于0.01:100至50:100之间。
15.根据权利要求8所述的三维网状材料的制造方法,其特征在于,该冷冻干燥步骤的一冷冻温度介于(TC至_200°C之间。
16.根据权利要求8所述的三维网状材料的制造方法,其特征在于,该低温加热步骤的一加热温度介于80°C至350°C之间,该低温加热步骤的一加热时间介于I分钟至10小时。
17.根据权利要求8所述的三维网状材料的制造方法,其特征在于,步骤A中,制作该第二凝胶还混入一甘油,该甘油与羧甲基纤维素铵的重量比为介于0.01:1至5:1之间。
18.根据权利要求8所述的三维网状材料的制造方法,其特征在于,该纳米材料为选自纳米碳管、石墨烯及碳纳米带所组成的群组。
【专利摘要】一种三维网状材料的制造方法,首先将羧甲基纤维素铵选择与水或是水及一纳米材料混合,以对应形成一第一凝胶或一第二凝胶,接着将该第一凝胶或该第二凝胶通过一冷冻干燥步骤而升华,对应形成一第一产物或一第二产物,最后将该第一产物或该第二产物通过一低温加热步骤而熟化,对应形成一第一三维网状材料或一第二三维网状材料。据此,本发明不仅制造过程简单,以水作为溶剂不仅兼具环保与经济效益,且所制作的该第一三维网状材料或是该第二三维网状材料,皆可吸水但不溶于水,具有广泛的应用范围。
【IPC分类】C08L1-26, C08J3-075, C08K7-24, C08K3-04, C08K7-00, C08J9-36, C08J9-28
【公开号】CN104650379
【申请号】CN201410452805
【发明人】许景栋, 陈琬茹, 李家宏, 饶瑞峪, 李庭鹃, 蔡群荣, 蔡群贤
【申请人】台湾奈米碳管股份有限公司
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2014年9月5日
【公告号】US20150148433
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