專利名稱：碳納米管增強(qiáng)聚醚胺復(fù)合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種納米復(fù)合物材料技術(shù)領(lǐng)域的復(fù)合物及其制備，具體是一種碳納米管增強(qiáng)聚醚胺復(fù)合物及其制備方法。
背景技術(shù)：
碳納米管作為一類獨特的一維碳納米結(jié)構(gòu)，因其卓越的力學(xué)性能，熱穩(wěn)定性以及電導(dǎo)性引起了人們的廣泛關(guān)注。它作為一種高性能無機(jī)填料在制備碳納米管增強(qiáng)聚合物復(fù)合材料方面有巨大的潛力。目前，制備碳納米管增強(qiáng)聚合物的方法有兩種一種是將碳納米管和聚合物進(jìn)行物理共混，由于碳管自身內(nèi)部較強(qiáng)的范德華力以及與聚合物基體之間較差的相容性，常常在聚合物基體內(nèi)形成微米級的團(tuán)聚，從而影響碳管對聚合物性能的提高； 另一種是將碳納米管功能化后再與聚合物復(fù)合，這種方法可以有效地抑制碳管之間的作用力，提高與聚合物基體的相容性，從而改善碳管對聚合物的增強(qiáng)效果。聚醚胺(PHAE)作為一種環(huán)氧基型熱塑性聚合物，具有良好粘結(jié)性能和02、0)2阻隔性能，被廣泛地作用電子器件，食品或藥品的包裝阻隔材料。本專利采用了一鍋分步加料法將羧基化多壁碳納米管(MWNTs)的功能化與原位聚合等反應(yīng)步驟結(jié)合在一起，制備了碳納米管增強(qiáng)聚醚胺復(fù)合材料，極大地提高了聚醚胺的模量和拉伸強(qiáng)度，擴(kuò)大了聚醚胺在復(fù)合材料方面的潛在應(yīng)用價值。經(jīng)過對現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，2004年Malshe等人在Chalk resistance expoxy resins (抗粉性環(huán)氧樹脂)，Progress in Organic Coatings，2004，51，172-180 文獻(xiàn)中報道了一種利用線性或者芳香性二酸來改性環(huán)氧樹脂抗粉性的方法，提供了一種羧酸與環(huán)氧之間反應(yīng)的實驗條件。但是這種實驗條件是否具有普適性，是否適用于碳管表面的羧基與環(huán)氧之間的反應(yīng)，進(jìn)一步制得聚合物接枝碳管復(fù)合材料卻不曾有過研究和報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，進(jìn)行一定的改進(jìn)和整合，提供了一種碳納米管增強(qiáng)聚醚胺復(fù)合物及其制備方法，進(jìn)一步提高了聚醚胺的熱力學(xué)性能，同時制備方法的工藝步驟簡單，具有規(guī)?；a(chǎn)的條件。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的本發(fā)明涉及一種碳納米管增強(qiáng)聚醚胺復(fù)合物，其結(jié)構(gòu)式為
權(quán)利要求
1. 一種碳納米管增強(qiáng)聚醚胺復(fù)合物，其特征在于，其結(jié)構(gòu)式為
2.一 種根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳納米管增強(qiáng)聚醚胺復(fù)合物的制備方法，其特征在于， 通過環(huán)氧樹脂與羧基化多壁碳納米管酯化反應(yīng)得到環(huán)氧功能化多壁碳納米管體系，進(jìn)一步與乙醇胺和丙二醇甲醚進(jìn)行原位聚合反應(yīng)，經(jīng)烘干后得到所述復(fù)合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的碳納米管增強(qiáng)聚醚胺復(fù)合物的制備方法，其特征是，所述的酯化反應(yīng)是指將羧基化多壁碳納米管分散于環(huán)氧樹脂中，然后加入作為催化劑的三苯基磷并升溫攪拌，得到環(huán)氧功能化多壁碳納米管。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的碳納米管增強(qiáng)聚醚胺復(fù)合物的制備方法，其特征是，所述的羧基化多壁碳納米管與環(huán)氧樹脂的質(zhì)量百分比為0. 5% 2%。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的碳納米管增強(qiáng)聚醚胺復(fù)合物的制備方法，其特征是，所述的攪拌是指在氮氣保護(hù)和通入冷凝水的條件下，于80 100°C機(jī)械攪拌反應(yīng)M小時。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的碳納米管增強(qiáng)聚醚胺復(fù)合物的制備方法，其特征是，所述的三苯基磷的用量為環(huán)氧樹脂的單體質(zhì)量的0. 25%。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的碳納米管增強(qiáng)聚醚胺復(fù)合物的制備方法，其特征是，所述的原位聚合反應(yīng)是指向環(huán)氧功能化多壁碳納米管體系中加入丙二醇甲醚和乙醇胺并升溫反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后加入二甲亞砜稀釋，得到碳納米管增強(qiáng)聚醚胺復(fù)合物溶液。
8.根據(jù)權(quán)利要求2或7所述的碳納米管增強(qiáng)聚醚胺復(fù)合物的制備方法，其特征是，所述的乙醇胺和環(huán)氧樹脂的摩爾數(shù)相同。
9.根據(jù)權(quán)利要求2或7所述的碳納米管增強(qiáng)聚醚胺復(fù)合物的制備方法，其特征是，所述的丙二醇甲醚作為反應(yīng)溶劑且其中的乙醇胺的濃度為35% 45wt%。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的碳納米管增強(qiáng)聚醚胺復(fù)合物的制備方法，其特征是，所述的稀釋是指采用二甲亞砜作為稀釋溶劑，將碳納米管增強(qiáng)聚醚胺復(fù)合物溶液的濃度稀釋至 10 20wt%。
全文摘要
一種納米復(fù)合物技術(shù)領(lǐng)域的碳納米管增強(qiáng)聚醚胺復(fù)合物及其制備方法，通過環(huán)氧樹脂與羧基化多壁碳納米管酯化反應(yīng)得到環(huán)氧功能化多壁碳納米管體系，進(jìn)一步與乙醇胺和丙二醇甲醚進(jìn)行原位聚合反應(yīng)，經(jīng)烘干后得到所述復(fù)合物，該復(fù)合物的結(jié)構(gòu)式為本發(fā)明提高了聚醚胺的熱力學(xué)性能，同時制備方法的工藝步驟簡單，具有規(guī)模化生產(chǎn)的條件。
文檔編號C08G59/64GK102199277SQ20111006281
公開日2011年9月28日 申請日期2011年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月16日
發(fā)明者印杰, 史子興, 唐甜, 徐宏杰 申請人:上海交通大學(xué)