[發明專利]一種碳納米管接枝環氧樹脂導電復合材料的制備方法

在審

• 申請號: 202011598909.3
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112745511A
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 向興維
• 申請（專利權）人: 桐鄉市鑫皓科技有限公司
• 主分類號: C08G83/00
• 分類號: C08G83/00;C08L87/00
• 代理公司: 嘉興倍創專利代理事務所(普通合伙) 33395
• 代理人: 周闖

本發明涉及環氧樹脂技術領域，且公開了一種碳納米管接枝環氧樹脂導電復合材料，通過巰基?烯點擊化反應，得到碳納米管接枝環氧樹脂導電復合材料，均勻分散接枝于環氧樹脂基體中，避免了碳納米管的團聚現象，由于碳納米管具有非常好的力學性能，復合后，在環氧樹脂基體中起到網絡效應，分散基體的力學荷載，同時還起到了承載外力、消耗斷裂能、釘扎錯位等作用，消除了材料在拉伸過程中的應力，增強了復合的力學性能，提高了材料的拉伸強度，復合材料隨著碳納米管含量的增加，材料中的碳納米管網絡逐漸完善，并構建成導電網絡，形成良好的導電通道，降低了材料的電阻率，使其具有了導電性與抗靜電能力。

技術領域

本發明涉及環氧樹脂技術領域，具體為一種碳納米管接枝環氧樹脂導電復合材料的制備方法。

背景技術

隨著社會的不斷發展，技術領域的不斷突破，越來越多的新奇發明不斷出現，而為了能夠滿足各種各樣的功能的需求，人們對各種材料也提出了更高的要求，塑料，作為日常生活中最常見的材料，也因此被進行了各種各樣功能化的改性，來使其能滿足各方面使用的需求，常見的塑料有聚酯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯以及環氧樹脂等，其中環氧樹脂，固化后具有良好的物理化學性能，如：變定收縮率小、硬度高、柔韌性好、化學穩定性好、介電性能良好等，也被廣泛的應用于各種領域。

環氧樹脂作為一種有機高分子材料，和絕大部分有機高分子材料一樣，屬于絕緣體，不具備導電能力與抗靜電能力，因此限制了環氧樹脂在部分領域的應用，無法將其優異的性能充分發揮在各個領域中，碳納米管，是一種一維碳納米材料，具有非常優異的力學性能，同時也具備優異的導電性能，因此將碳納米管與環氧樹脂復合可以制得一種高強度的環氧樹脂導電復合材料，具有非常廣闊的應用前景，而簡單的物理共混，由于碳納米材料易發生團聚，使環氧樹脂基體產生缺陷，因此簡單的復合力學性能效果并不佳，而通過化學接枝的方式，則可以很好的解決團聚和增強效果較差的問題。

(一)解決的技術問題

針對現有技術的不足，本發明提供了一種碳納米管接枝環氧樹脂導電復合材料的制備方法，解決了環氧樹脂不具備導電與抗靜電能力，以及復合材料中碳納米管發生團聚的問題。

(二)技術方案

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種碳納米管接枝環氧樹脂導電復合材料制備方法包括以下步驟：

(1)將環氧氯丙烷、2,2'-二烯丙基雙酚A、四甲基溴化銨加熱攪拌反應，再加入氫氧化鈉溶液，加熱反應，分離提純，得到烯丙基環氧樹脂；

(2)將碳納米管與S₈混合，在氮氣氛圍下，于油浴鍋中，在160-180℃下，攪拌反應10-20h，離心洗滌后將改性碳納米管粉末加入乙醇溶劑中，超聲分散，再加入NaBH₄，攪拌反應10-15h、離心洗滌，真空干燥得到巰基化碳納米管；

(3)將巰基化碳納米管與烯丙基環氧樹脂混合攪拌均勻，經過紫外光照射反應，得到碳納米管接枝環氧樹脂導電復合材料。

優選的，所述步驟(2)中油浴鍋包括油浴鍋本體，油浴鍋本體設置有電機倉，電機倉固定連接有磁力攪拌器電機與機械攪拌電機，磁力攪拌電機與磁性齒輪盤固定連接，機械攪拌電機通過攪拌桿與油浴攪拌葉輪固定連接，油浴鍋本體設置有油浴倉，油浴倉固定連接有加熱絲，加熱絲活動連接有油浴鍋，油浴鍋活動連接有油浴鍋蓋，油浴鍋本體活動連接有控制臺，控制臺固定連接有顯示屏，控制臺固定連接有按鈕。

優選的，所述步驟(2)中碳納米管、S₈與NaBH₄的質量比為100:150-250:100-200。

優選的，所述步驟(3)中紫外光照射反應溫度為20-30℃，紫外光強度為40-60Mw/cm²，照射時間為15-30min。

優選的，所述步驟(3)中烯丙基環氧樹脂與巰基化碳納米管的質量比為100:0.4-2。