| 主权项 |
一种碳纳米管改性的乳液上浆剂，其特征在于一种碳纳米管改性的乳液上浆剂按重量份数由0.001份～2份改性碳纳米管、50份～55份环氧树脂乳液体系、0.001份～1份表面活性剂和45份～50份去离子水制备而成；所述的改性碳纳米管为羧基化碳纳米管、胺化碳纳米管或羟基化碳纳米管；所述的羧基化碳纳米管的制备方法是按以下步骤完成的：将碳纳米管浸渍到强氧化溶液中，在功率为400W～800W，频率为20kHz～120kHz的超声仪中处理0.2h～2h，然后在温度为40℃～95℃的水浴中反应3h～12h，再加入去离子水稀释，冷却至室温抽滤，得到滤渣，滤渣用去离子水洗涤并抽滤直至洗涤液的pH为7，最后将洗涤后的滤渣放入温度为80℃～140℃的真空烘箱中干燥2h～12h，即得到羧基化碳纳米管；所述的强氧化溶液为质量分数为68％～75％的浓硝酸、质量分数为30％～40％的双氧水、强氧化溶液A或强氧化溶液B；其中所述的强氧化溶液A是质量分数为95％～98％的浓硫酸和质量分数为68％～75％的浓硝酸的混合溶液，且强氧化溶液A中质量分数为95％～98％的浓硫酸与质量分数为68％～75％的浓硝酸的体积比为1:(0.2～1)；所述的强氧化溶液B是质量分数为36％～38％的盐酸和质量分数为30％～40％的双氧水的混合溶液，且强氧化溶液B中质量分数为36％～38％的盐酸与质量分数为30％～40％的双氧水的体积比为1:(1～10)；所述碳纳米管的质量与强氧化溶液的体积比为1g:(100mL～1000mL)；所述的碳纳米管为单壁碳纳米管、双壁碳纳米管或者多壁碳纳米管；所述的碳纳米管直径为0.8nm～100nm，长度为0.5um～50um；所述的胺化碳纳米管的制备方法是按以下步骤完成的：①、羧基化碳纳米管的制备：将碳纳米管浸渍到强氧化溶液中，在功率为400W～800W，频率为20kHz～120kHz的超声仪中处理0.2h～2h，然后在温度为40℃～95℃的水浴中反应3h～12h，再加入去离子水稀释，冷却至室温抽滤，得到滤渣，滤渣用去离子水洗涤并抽滤直至洗涤液的pH为7，最后将洗涤后的滤渣放入温度为80℃～140℃的真空烘箱中干燥2h～12h，即得到羧基化碳纳米管；步骤①中所述的强氧化溶液为质量分数为68％～75％的浓硝酸、质量分数为30％～40％的双氧水、强氧化溶液A或强氧化溶液B；其中所述的强氧化溶液A是质量分数为95％～98％的浓硫酸和质量分数为68％～75％的浓硝酸的混合溶液，且强氧化溶液A中质量分数为95％～98％的浓硫酸与质量分数为68％～75％的浓硝酸的体积比为1:(0.2～1)；所述的强氧化溶液B是质量分数为36％～38％的盐酸和质量分数为30％～40％的双氧水的混合溶液，且强氧化溶液B中质量分数为36％～38％的盐酸与质量分数为30％～40％的双氧水的体积比为 1:(1～10)；步骤①中所述碳纳米管的质量与强氧化溶液的体积比为1g:(100mL～1000mL)；步骤①中所述的碳纳米管为单壁碳纳米管、双壁碳纳米管或者多壁碳纳米管；所述的碳纳米管直径为0.8nm～100nm，长度为0.5um～50um；②、胺化碳纳米管的制备：将步骤①得到的羧基化碳纳米管研磨成羧基化碳纳米管粉末，然后将羧基化碳纳米管粉末和催化剂加入到有机溶剂中，在功率为400W～800W、频率为20kHz～120kHz的条件下破碎超声0.2h～2h，然后向反应体系中加入胺类，搅拌0.1h～1h后，在功率为200W～400W、频率为10kHz～30kHz、温度为20℃～60℃的超声仪中反应3h～12h，反应结束后以3000r/min～15000r/min的离心速度离心10min～60min，得到沉淀物，将沉淀物用有机溶剂A溶解，冷却至室温抽滤，得到滤渣，将滤渣用有机溶剂A洗涤并抽滤3～5次，再将洗涤后的滤渣在温度为80℃～140℃的条件下置于真空烘箱中干燥2h～12h，得到胺化碳纳米管；步骤②中所述催化剂为2‑(7‑偶氮苯并三氮唑)‑N,N,N',N'‑四甲基脲六氟磷酸酯和N,N‑二异丙基乙胺的混合物，其中2‑(7‑偶氮苯并三氮唑)‑N,N,N',N'‑四甲基脲六氟磷酸酯与N,N‑二异丙基乙胺的物质的量的比为1:(1～10)；步骤②中所述有机溶剂为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、二氯甲烷、氯仿、1,2‑二氯乙烷、丙酮、甲基乙基酮、环己酮、甲基异丁基酮、正庚烷、正己烷、环己烷、苯、甲苯、二甲苯、乙基苯、四氢呋喃、二乙醚、1,2‑二甲氧基乙烷、N,N‑二甲基甲酰胺、N,N‑二甲基乙酰胺、N‑甲基‑2‑吡咯烷酮和六甲基磷酰胺中的一种或其中几种的混合物；步骤②中所述的有机溶剂A为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、二氯甲烷、氯仿、1,2‑二氯乙烷、丙酮、甲基乙基酮、环己酮、甲基异丁基酮、正庚烷、正己烷、环己烷、苯、甲苯、二甲苯、乙基苯、四氢呋喃、二乙醚、1,2‑二甲氧基乙烷、N,N‑二甲基甲酰胺、N,N‑二甲基乙酰胺、N‑甲基‑2‑吡咯烷酮和六甲基磷酰胺中的一种或其中几种的混合物；步骤②中所述胺类为脂肪二胺、芳香二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、聚乙烯亚胺和聚酰胺‑胺型树枝状高分子中的一种或其中几种的混合物；步骤②中所述的羧基化碳纳米管粉末与催化剂的质量比为1:(0.1～0.5)；步骤②中所述的羧基化碳纳米管粉末的质量与有机溶剂的体积比1g:(50mL～1000mL)；步骤②中所述的羧基化碳纳米管粉末与胺类的质量比为1:(100～1000)；所述的羟基化碳纳米管的制备方法具体是按以下步骤完成的：(1)、羧基化碳纳米管的制备：将碳纳米管浸渍到强氧化溶液中，在功率为 400W～800W，频率为20kHz～120kHz的超声仪中处理0.2h～2h，然后在温度为40℃～95℃的水浴中反应3h～12h，再加入去离子水稀释，冷却至室温抽滤，得到滤渣，滤渣用去离子水洗涤并抽滤直至洗涤液的pH为7，最后将洗涤后的滤渣放入温度为80℃～140℃的真空烘箱中干燥2h～12h，即得到羧基化碳纳米管；步骤(1)中所述的强氧化溶液为质量分数为68％～75％的浓硝酸、质量分数为30％～40％的双氧水、强氧化溶液A或强氧化溶液B；其中所述的强氧化溶液A是质量分数为95％～98％的浓硫酸和质量分数为68％～75％的浓硝酸的混合溶液；强氧化溶液A中质量分数为95％～98％的浓硫酸与质量分数为68％～75％的浓硝酸的体积比为1:(0.2～1)；所述的强氧化溶液B是质量分数为36％～38％的盐酸和质量分数为30％～40％的双氧水的混合溶液；强氧化溶液B中质量分数为36％～38％的盐酸与质量分数为30％～40％的双氧水的体积比为1:(1～10)；步骤(1)中所述碳纳米管的质量与强氧化溶液的体积比为1g:(100mL～1000mL)；步骤(1)中所述的碳纳米管为单壁碳纳米管、双壁碳纳米管或者多壁碳纳米管；所述的碳纳米管直径为0.8nm～100nm，长度为0.5um～50um；(2)、羟基化碳纳米管的制备：Ⅰ、将羧基化碳纳米管和催化剂加入到有机溶剂中，在功率为400W～800W及频率为20kHz～120kHz下，破碎超声0.2h～2h，得到碳纳米管混合液；所述的羧基化碳纳米管与催化剂的质量之比为1:(0.1～0.5)；所述的羧基化碳纳米管与有机溶剂的质量之比为1:(10～100)；所述的催化剂为2‑(7‑偶氮苯并三氮唑)‑N,N,N',N'‑四甲基脲六氟磷酸酯和N,N‑二异丙基乙胺的混合物，所述的2‑(7‑偶氮苯并三氮唑)‑N,N,N',N'‑四甲基脲六氟磷酸酯与N,N‑二异丙基乙胺的质量比为1:(1～10)；所述的有机溶剂为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、二氯甲烷、氯仿、1,2‑二氯乙烷、丙酮、甲基乙基酮、环己酮、甲基异丁基酮、正庚烷、正己烷、环己烷、苯、甲苯、二甲苯、乙基苯、四氢呋喃、二乙醚、1,2‑二甲氧基乙烷、N,N‑二甲基甲酰胺、N,N‑二甲基乙酰胺、N‑甲基‑2‑吡咯烷酮和六甲基磷酰胺中的一种或其中几种的混合物；Ⅱ、将3‑氨丙基三乙氧基硅烷加入到乙醇和水的混液中水解1h～48h，得到3‑氨丙基三乙氧基硅烷水解液；所述的3‑氨丙基三乙氧基硅烷与乙醇的质量之比为1:(1～10)；所述的乙醇和水的质量之比为1:(0.1～1)；Ⅲ、将碳纳米管混合液与3‑氨丙基三乙氧基硅烷水解液混合，在温度为20℃～60℃、功率为200W～400W及频率为10kHz～30kHz的超声仪中反应3h～12h，再将反应后的溶液进行离心，并用甲醇对沉淀物洗涤抽滤3次～8次，然后将洗涤后的沉淀物放入温度为 80℃～140℃的真空烘箱干燥2h～12h，得到羟基化碳纳米管；所述的碳纳米管混合液与3‑氨丙基三乙氧基硅烷水解液的质量比为1:(0.1～1)。 |
