[發明專利]一種離子液體改性碳納米管制備復合材料的方法

在審

• 申請號: 201410690450.8
• 申請日: 2014-11-25
• 公開（公告）號: CN104479170A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 趙麗萍
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: C08K9/04
• 分類號: C08K9/04;C08K7/00;C08L51/06;C08L51/00
• 代理公司: 上海旭誠知識產權代理有限公司 31220
• 代理人: 鄭立

1.一種離子液體改性碳納米管制備復合材料的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、采用離子液體對碳納米管進行改性包覆，其中，所述離子液體包括羥基，胺基，環氧基團，馬來酸酐基團中的一種或幾種反應性基團；所述改性包覆的方法包括機械研磨法、超聲波分散法或者簡單混合法；

步驟二、所述離子液體的反應性基團與聚合物的反應性基團進行化學反應和混合，其中，所述化學反應為所述離子液體在與所述聚合物的熔融共混條件下進行，共混溫度參考所述聚合物的熔融溫度以及其常規熔融加工溫度；所述化學反應在溶液中、合適的溫度和/或催化劑條件下進行，反應條件的依據為所述離子液體的反應性基團與所述聚合物的反應性基團，按照二者反應性基團的常規化學反應條件進行；所述溶液中，溶劑為聚合物的良溶劑，包括水和有機溶劑中的一種或幾種；在所述溶液中進行的所述化學反應，可進行超聲波分散處理；

步驟三、根據目標復合材料的碳納米管填充量，計算出經過步驟一處理的離子液體包覆改性的碳納米管的所需質量，與聚合物材料混合，以制備不同碳納米管含量的復合材料；所述離子液體包覆改性的碳納米管與所述聚合物材料混合的方法采用熔融共混法或者溶液反應方法。

2.如權利要求1所述的離子液體改性碳納米管制備復合材料的方法，其特征在于，所述離子液體是在接近室溫下呈現液態、完全由陰陽離子所組成的，其中，陽離子與碳納米管表面具有物理吸附作用。

3.如權利要求1所述的離子液體改性碳納米管制備復合材料的方法，其特征在于，步驟二中所述離子液體的反應性基團包括羥基、胺基、環氧、羧基、不飽和鍵、馬來酸酐基團等任何具備化學反應活性的基團。

4.如權利要求1所述的離子液體改性碳納米管制備復合材料的方法，其特征在于，所述聚合物的反應性基團為羧基、羥基、胺基、不飽和鍵、馬來酸酐、環氧基團中的一種或幾種。

5.如權利要求3和4任一項所述的離子液體改性碳納米管制備復合材料的方法，其特征在于，所述聚合物的反應性基團的選擇標準為與改性碳納米管的所述離子液體的反應性基團發生化學反應。

6.如權利要求1所述的離子液體改性碳納米管制備復合材料的方法，其特征在于，步驟二中的所述聚合物包括含反應性基團的聚合物，或者是含反應性基團的聚合物與不含反應性基團的普通聚合物二者的混合物。

7.如權利要求1所述的離子液體改性碳納米管制備復合材料的方法，其特征在于，步驟二中所述的混合，包括溶液化學反應混合或者高溫熔融共混方法；所述的溶液化學反應混合，包括適宜的攪拌過程或者超聲波處理過程。

8.如權利要求1所述的離子液體改性碳納米管制備復合材料的方法，其特征在于，所述碳納米管包括直徑、長度、長徑比各異的單壁碳納米管和多壁碳納米管中的一種或兩種的混合物。

9.如權利要求1所述的離子液體改性碳納米管制備復合材料的方法，其特征在于，步驟一中所述離子液體與所述碳納米管的質量比在0.1-100:1。

10.如權利要求1所述的離子液體改性碳納米管制備復合材料的方法，其特征在于，所述復合材料中，所述碳納米管的填充量在0-100％質量百分含量之間從高到低任意變化。