[發明專利]一種碳納米管改性芳綸纖維的方法

無效

• 申請號: 201010128403.6
• 申請日: 2010-03-17
• 公開（公告）號: CN101831800A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發明（設計）人: 陳威;錢新明;劉吉平;何學秋
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: D06M13/395
• 分類號: D06M13/395;D06M11/74;D06M10/06;D06M101/36
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1.一種利用碳納米管改性芳綸纖維表面的方法，其特征在于，所述方法包含以下步驟：

a.通過異氰酸酯處理在芳綸纖維表面形成一定比例的自由氨基基團，

b.將所述處理過的芳綸纖維浸泡在非質子型溶液中，通過超聲輔助，與表面羧基化的碳納米管反應，部分碳納米管進入到芳綸纖維內部，而另一部分則通過與氨基形成酰胺鍵而固定在纖維表面，從而形成碳納米管內外摻雜的芳綸纖維復合體。

2.如權利要求1所述的利用碳納米管改性芳綸纖維表面的方法，其特征在于，所述的異氰酸酯是二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、2，4-甲苯二異氰酸酯(TDI)、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)或1，6-己二異氰酸酯(HDI)中的一種或多種混合。

3.如權利要求1或2所述的利用碳納米管改性芳綸纖維表面的方法，其特征在于，所述的非質子型溶液是二甲基亞砜、二甲基甲酰胺或N-甲基吡咯烷酮中的一種或多種混合。

4.如權利要求1至3任一項所述的利用碳納米管改性芳綸纖維表面的方法，其特征在于：所述的碳納米管為單壁碳納米管、雙壁碳納米管或多壁碳納米管中的一種或多種混合。

5.如權利要求1至4任一項所述的利用碳納米管改性芳綸纖維表面的方法，其特征在于，所述步驟a為，將1，4-二氮雜二環[2.2.2]辛烷、甲苯、異氰酸酯在氮氣保護的真空干燥器中混合，隨后將纏有表面處理過的芳綸纖維的自制玻璃框放入真空干燥器中，常溫下反應，取出所述玻璃框，用甲苯清洗去除殘留的未反應的異氰酸酯，將所述玻璃框放入另一個水與1，4-二氮雜二環[2.2.2]辛烷比例為50～300∶1的混合體系中反應，所得產物用水和乙醇沖洗，真空干燥備用。

6.如權利要求1至5任一項所述的利用碳納米管改性芳綸纖維表面的方法，其特征在于，在所述步驟a之前還具有芳綸纖維的表面處理的步驟。

7.如權利要求1至6任一項所述的利用碳納米管改性芳綸纖維表面的方法，其特征在于，在所述步驟a之前還具有碳納米管的表面處理步驟，將碳納米管置于98％濃硫酸和70％硝酸比例為1～3∶1的混合溶液中，超聲輔助攪拌后，加水稀釋，靜置過夜讓碳納米管充分沉淀下來。傾倒上層液體，底部殘渣用去離子水稀釋并用10～50um孔徑的聚四氟乙烯膜抽真空過濾，濾物用去離子水反復沖洗直至濾液接近中性，真空干燥形成表面羧基化的碳納米管。

8.如權利要求1至7任一項所述的利用碳納米管改性芳綸纖維表面的方法，其特征在于，所述步驟b為稱取羧基化碳納米管于非質子型溶液中，超聲形成穩定懸浮液，將纏有表面氨基化的Kevlar纖維的自制玻璃框放入懸浮液中，加入二環己基碳二亞胺和三乙胺，常溫下反應后，取出纖維，伸直，得到產品。