超支化聚对氯甲基苯乙烯接枝的碳纳米管及其制备方法

摘要

本发明提供了一种超支化聚对氯甲基苯乙烯接枝的碳纳米管及其制备方法。将碳纳米管处理后使其表面带有特定引发基团；然后用原子转移自由基聚合反应引发对氯甲基苯乙烯单体聚合，得到超支化聚对氯甲基苯乙烯接枝的碳纳米管。这种制备方法简单易行，可控性强；所得产品在有机溶剂中表现出良好的溶解性，可以作为高分子材料的特种添加剂；同时由于其纳米级的尺寸，可以作为特殊功能的纳米器件；也可以作为不同系统间物质传递与转移的载体；从而在纳米科学、材料科学和生物医学诸方面有着巨大的应用前景。

主权项

1.超支化聚对氯甲基苯乙烯接枝的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)：1重量份干燥的碳纳米管原料和0.1～100重量份强氧化性酸，以40～100kHz超声波处理0.1～100小时后加热到20～200℃，反应0.5～100小时，以滤膜抽滤，反复洗涤多次至中性，0～180℃真空干燥10～30小时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1～100重量份，以40～100kHz超声波处理10～1000分钟后，加热到20～200℃，搅拌并回流下反应0.5～100小时，抽滤并反复洗涤除去酰化剂，得到酰化的碳纳米管；步骤(c)：加入步骤(b)所得酰化碳纳米管1重量份和多元醇或多元胺1～50重量份，密封，反复抽充氮气三次，以40～100kHz超声波处理10～1000分钟后，在20～200℃下反应1～20小时，抽滤，反复洗涤后，0～180℃真空干燥，得到表面带有羟基或胺基的碳纳米管；步骤(d)：加入步骤(c)所得表面带有羟基或胺基的碳纳米管1重量份和α-卤代酰卤1～50重量份，密封，反复抽充氮气三次，以40～100kHz超声波处理10～1000分钟后，在20～200℃下反应1～20小时，抽滤，洗涤后，0～180℃真空干燥，得到表面带有引发基团的碳纳米管；步骤(e)：加入0.01～1重量份催化剂、0.01～5重量份配体，再加入步骤(d)所得的表面带有引发基团的碳纳米管1重量份，溶剂10～50重量份，密封后充Ar或N₂1～100分钟，加入对氯甲基苯乙烯单体0.01～80重量份，继续充氮气或氩气1～100分钟，在0～150℃下反应0.01～1000小时，停止反应，加入溶剂稀释，抽滤，洗涤，0～180℃真空干燥，得到聚合度为5～1000的超支化聚对氯甲基苯乙烯接枝的碳纳米管，聚合物结构如下图：