环氧树脂纳米复合材料用多功能碳纳米管的制备方法

摘要

本发明属于纳米材料技术领域，具体涉及一种环氧树脂纳米复合材料用多功能碳纳米管的制备方法。本发明采用分子设计的思想，将纯化的碳纳米管经过表面定量羧基化、酰氯化后，再引入具有特征结构的长链二元胺，得到表面具有定量活性氨基的接枝型碳纳米管。利用此结构对基体树脂的亲和力和与基体树脂的化学反应，从而改善碳纳米管的分散性，提高其与基体树脂的基面粘结强度，使碳纳米管同时起到易分散、界面粘结性好、增强、固化等多种功能。因此本发明制备的环氧树脂纳米复合材料用多功能碳纳米管，有利于提高碳纳米管/环氧树脂复合材料的整体性能，便于碳纳米管的工业化应用。

主权项

1、环氧树脂纳米复合材料用多功能碳纳米管的制备方法，其特征在于具体步骤如下：(1)将碳纳米管1重量份和无机酸10～150重量份混合，在0～100kHz超声波下反应0.1～100小时，然后加热至20～100℃，反应0.1～100小时，以微滤膜抽滤，洗涤至中性，在20～200℃温度下真空干燥5～48小时，得到纯化的碳纳米管；(2)将步骤(1)中得到纯化碳纳米管的1重量份和强氧化性酸10～150重量份混合，以0～100kHz超声波处理0.1～100小时，然后加热到20～100℃，搅拌并回流反应0.1～100小时，超滤膜抽滤，反复洗涤多次至溶液呈中性，在20～200℃温度下真空干燥5～48小时，得到酸化的碳纳米管；(3)加入步骤(2)所得表面定量羧基的碳纳米管1重量份和酰氯化试剂1～100重量份，以0～100kHz超声波处理10～1000分钟后，加热到20～100℃，搅拌，回流反应1～100小时，抽滤，洗涤除去酰氯化试剂，得到酰氯化的碳纳米管；(4)加入步骤(3)所得酰氯化碳纳米管1重量份和多元胺1～50重量份，以0～100kHz超声波处理5～1200分钟，然后在20～200℃温度下反应1～100小时，抽滤，反复洗涤，在0～180℃温度下真空干燥1～24小时，得到表面带有活性氨基的接枝型碳纳米管；其中，所述多元胺为氯化己二胺、氯化壬二胺、氯化癸二胺、十二碳二元胺、十三碳二元胺、N，N-二甲基二丙基三胺、四乙烯五胺或多乙烯多胺中任一种。