支化或线性缩聚型聚合物接枝的功能化碳纳米管及其制备方法

摘要

本发明提供了一种原位生成支化或线性缩聚型聚合物特别是聚脲、聚氨酯、聚脲－氨酯接枝的功能化碳纳米管及其制备方法。经过初步改性，将氨基或羟基联结在碳纳米管表面；用此带有氨基或羟基的改性碳纳米管与二元异氰酸酯以质量比10/1～1/80加料在－20～80℃下反应2～72h；然后以与二元异氰酸酯摩尔比为5/1～1/5的计量加入二元胺、多元胺、二元醇、多元醇、单氨基单羟基化合物、或者单氨基多羟基化合物在－20～80℃下继续反应2～100h，经过滤，洗涤，真空干燥，得到外表面被支化或线性缩聚型聚合物功能化的碳纳米管。这种制备方法简单易行，易于控制，所得产品可以分散于多种有机溶剂，可以作为纳米添加剂用于聚合物改性或直接用作纳米杂化材料，实现对普通聚脲、聚氨酯、聚脲－氨酯产品的提升换代或开拓新的应用领域。

主权项

1.支化或线性缩聚型聚合物接枝的功能化碳纳米管的制备方法，其特征在于具体制备方法如下：步骤(a)：将碳纳米管原料以0.1～100重量比与强氧化性酸混合，用0～100kHz超声波处理2分钟至2小时后，20～200℃下搅拌，反应0.5～100hr，抽滤，用水反复洗涤多次至滤液呈中性，真空干燥后得到酸化的碳纳米管；步骤(b)：加入步骤(a)所得酸化碳纳米管1重量份和酰化剂二氯亚砜1～100重量份，用0～100kHz超声波处理3～60min后，加热到20～160℃，搅拌下反应5～100hr，抽滤并反复洗涤除去酰化剂，得到酰化的碳纳米管；将所得酰化碳纳米管1重量份与二元醇，多元醇，二元胺或者多元胺1～50重量份混合，用0～100kHz超声波处理3～100min后，在0～200℃下反应1～50hr，抽滤，反复洗涤后，真空干燥，得到表面带有羟基或胺基的碳纳米管；步骤(c)：用步骤(b)所得带有氨基或羟基的改性碳纳米管与二元异氰酸酯以质量比10/1～1/80加料在-20～80℃下反应2～72h；然后以与二元异氰酸酯摩尔比为5/1～1/5的计量加入二元胺、多元胺、二元醇、多元醇、单氨基单羟基化合物、或者单氨基多羟基化合物在-20～80℃下继续反应2～100h，经过滤，洗涤，真空干燥，得到外表面被支化或线性缩聚型聚合物功能化的碳纳米管。