一种碳纳米管/聚酰亚胺复合材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种碳纳米管/聚酰亚胺复合材料的制备，包括(1)碳纳米管在浓硝酸和浓硫酸中反应，50－60℃超声2－3h，40－80℃水浴中回流5－6h，冷却洗涤干燥，将酸化的碳纳米管与异氰酸酯在室温下反应，经超声、洗涤、干燥；(2)加入有机溶剂，通氮气脱氧保护，加入二胺单体，机械搅拌，分批加入等摩尔二酐单体，冰浴搅拌4－6h；(3)将烷基化的碳纳米管在有机溶剂中超声36－48h，得碳纳米管悬浮液，悬浮液加入到聚酰胺酸溶液中，冰浴搅拌3h；(4)将上述混合溶液浇注在平板上，60℃下去除溶剂1h，在100℃、150℃、200℃、250℃、300℃各保温1－2h，得碳纳米管/聚酰亚胺复合材料。本发明制备工艺简单，成本低，对环境无污染；且所合成的复合材料热稳定性有所提高，可广泛应用在机械、化工领域。

主权项

1.一种碳纳米管/聚酰亚胺复合材料的制备方法，包括以下步骤：(1)碳纳米管的功能化：碳纳米管在浓硝酸和浓硫酸的混合酸中反应，50-60℃超声2-3h，40-80℃水浴中回流5-6h，冷却、洗涤、分离、干燥，得到酸化的碳纳米管；将酸化的碳纳米管与等摩尔的异氰酸酯在室温下反应，经超声、洗涤、干燥，得到异氰酸酯功能化的碳纳米管；(2)聚酰胺酸的合成：加入25-40ml的有机溶剂，通氮气脱氧保护，加入0.01-0.03mol的二胺单体，机械搅拌至完全溶解形成浓度为5％-30％的溶液，分批加入等摩尔的二酐单体，冰浴下搅拌4-6h，得到浅黄色的聚酰胺酸溶液；(3)混合溶液的配制：将烷基化的碳纳米管在有机溶剂中超声分散1-2h，得到百分比为0.1％-10％g/ml碳纳米管悬浮液，2-20ml的悬浮液加入到上述合成的25-60ml的聚酰胺酸溶液中，冰浴下机械搅拌36-48h，得聚酰胺酸混合溶液；(4)复合材料的制备：将上述混合溶液浇注在平板上，60℃下去除溶剂1h，在100℃、150℃、200℃、250℃、300℃各保温1-2h进行热酰亚胺化，制得碳纳米管/聚酰亚胺复合材料。