專(zhuān)利名稱(chēng)：導(dǎo)電聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯復(fù)合材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種復(fù)合材料的制備方法，尤其是一種導(dǎo)電聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯復(fù)合材料的制備方法。
背景技術(shù)：
聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)由于具有強(qiáng)度高、經(jīng)久不變形、耐磨耐熱和對(duì)氣體的阻隔性能好等優(yōu)點(diǎn)，在纖維、包裝、工程塑料等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)之一。然而，PET主鏈主要以共價(jià)鍵結(jié)合、少極性基團(tuán)，在接觸和摩擦過(guò)程中容易產(chǎn)生和聚集靜電荷，這就給PET的加工、應(yīng)用帶來(lái)很多麻煩使PET制品易吸附塵埃，影響外觀；加工表面積較大的PET薄膜時(shí)，靜電荷產(chǎn)生的力阻礙了薄膜的收卷；當(dāng)PET應(yīng)用于電子產(chǎn)品時(shí)，若靜電荷容量達(dá)到一定值，還會(huì)因?yàn)榉烹姸l(fā)不安全事故。若要解決這些問(wèn)題， 就必須賦予PET導(dǎo)電或抗靜電功能。導(dǎo)電PET可以用于制備軍用服裝、電磁屏蔽織物、有機(jī)光導(dǎo)板以及光電轉(zhuǎn)換元件等，市場(chǎng)前景廣闊。自碳納米管優(yōu)良的電化學(xué)特性被發(fā)現(xiàn)以后，它就充當(dāng)了填充材料，使復(fù)合材料的導(dǎo)電性能、力學(xué)性能、穩(wěn)定性得到了較大的提高。碳納米管的眾多優(yōu)異性能使其在復(fù)合材料中起到了多方面的作用超強(qiáng)的力學(xué)性能可以極大改善復(fù)合材料的強(qiáng)度和韌性；獨(dú)特的導(dǎo)電和光電性能可以改善聚合物材料的電導(dǎo)率和制備新型的光電聚合物復(fù)合材料；其獨(dú)特結(jié)構(gòu)可以制備金屬或金屬氧化物填充的一維納米復(fù)合材料。然而，碳納米管束間有較強(qiáng)的范德華力作用，使得碳納米管本身容易聚集成束，互相纏繞，形成團(tuán)聚結(jié)構(gòu)。此外，碳納米管表面缺少極性基團(tuán)，與聚合物基體間親和力很弱?；谝陨弦蛩兀藗?yōu)榱双@得導(dǎo)電PET作出了不懈的努力，如在2003年4月16日公開(kāi)的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)說(shuō)明書(shū)CN 1410475A中披露的一種“聚合物/碳納米管復(fù)合粉體及其固相剪切分散的制備方法”;該公開(kāi)說(shuō)明書(shū)中的復(fù)合粉體的原料為聚合物(可選自PET)、碳納米管和分散劑，制備方法為借助表面活性劑的分散作用直接將碳納米管分散進(jìn)入聚合物基體中賦予其導(dǎo)電性。但是，無(wú)論是復(fù)合粉體，還是其制備方法，都存在著不足之處，首先，因未對(duì)碳納米管作任何改性處理，故其仍極易團(tuán)聚、纏繞，且與聚合物基體之間的結(jié)合較差；其次，表面活性劑不具備導(dǎo)電性，易于碳納米管的表面覆蓋上一層絕緣層，從而降低碳納米管的導(dǎo)電性；再次，制備方法未能制得碳納米管的分散性好、與基體之間的相容性得到改善的最終產(chǎn)物。為解決碳納米管在聚合物基體中的分散和取向問(wèn)題，2003年4月16日公開(kāi)的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)說(shuō)明書(shū)CN 1410455A中披露了一種“聚合物/碳納米管復(fù)合乳液及其原位乳液聚合的制備方法”;其中的復(fù)合乳液的原料為單體(可選苯胺作為聚合單體)、碳納米管、水、表面活性劑、引發(fā)劑、pH調(diào)節(jié)劑，制備方法采用乳液聚合法來(lái)對(duì)碳納米管進(jìn)行改性。然而，結(jié)果也難盡人意，其緣由為乳液聚合不是原位聚合方式，不能保證聚苯胺始終以碳納米管為模板進(jìn)行原位聚合，從而實(shí)現(xiàn)碳納米管的均勻分散，這或許是該專(zhuān)利申請(qǐng)文件中未見(jiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)報(bào)道的原因之一。此外，制備方法也較繁雜，制備過(guò)程中還需提供氮?dú)獗Ｗo(hù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題為克服上述各種技術(shù)方案的局限性，提供ー種目標(biāo)產(chǎn)物中的碳納米管的分散性好、與基體的相容性高、電導(dǎo)率調(diào)節(jié)范圍寬的導(dǎo)電聚對(duì)苯ニ甲酸こニ醇酯復(fù)合材料的制備方法為解決本發(fā)明的技術(shù)問(wèn)題，所采用的技術(shù)方案為導(dǎo)電聚對(duì)苯ニ甲酸こニ醇酯復(fù)合材料的制備方法包括熔融共混法，特別是完成步驟如下步驟I，先將碳納米管和苯胺按照質(zhì)量比為0. 8 I. 2 0. 8 I. 2的比例依次混合攪拌和超聲均化至少15min和IOmin后，向其中加入助穩(wěn)定劑,其中，助穩(wěn)定劑與苯胺之間的質(zhì)量比為0. 8 I. 2 20 30，得到混合物，再將混合物加入濃度為0. 0075 0. 0079mol/L的乳化劑水溶液中依次攪拌和超聲均化至少15min和lOmin，其中，乳化劑與 混合物中的苯胺之間的質(zhì)量比為0. 8 I. 2 20 30，得到細(xì)乳液；步驟2，先向細(xì)乳液中加入質(zhì)子酸水溶液后攪拌至少lOmin，其中，質(zhì)子酸與細(xì)乳液中的苯胺之間的摩爾比為0. 8 I. 2 0. 8 I. 2，得到摻雜液，再向摻雜液中滴加濃度為5 5. 4mol/L的氧化劑水溶液，其中，氧化劑與摻雜液中的苯胺之間的摩爾比為0. 8 1.2 0.8 I. 2，至少反應(yīng)4h后，得到中間產(chǎn)物；步驟3，先對(duì)中間產(chǎn)物進(jìn)行離心、洗滌和干燥的處理，得到改性碳納米管導(dǎo)電粉末，再將改性碳納米管導(dǎo)電粉末與聚對(duì)苯ニ甲酸こニ醇酯按照質(zhì)量比為I 10 100的比例熔融共混，制得由聚對(duì)苯ニ甲酸こニ醇酷、聚苯胺和碳納米管組成的導(dǎo)電聚對(duì)苯ニ甲酸こニ醇酯復(fù)合材料。作為導(dǎo)電聚對(duì)苯ニ甲酸こニ醇酯復(fù)合材料的制備方法的進(jìn)ー步改進(jìn)，所述的碳納米管的管直徑為10 30nm、管長(zhǎng)為2 30 y m ;所述的助穩(wěn)定劑為十六燒,或十六醇；所述的乳化劑為十六烷基硫酸鈉，或十六烷基苯磺酸鈉，或辛基酚聚氧こ烯醚，或十六烷基三甲基溴化銨；所述的質(zhì)子酸為鹽酸，或硫酸，或磷酸，或十二烷基苯磺酸；所述的鹽酸水溶液的濃度為0. 5 I. 5mol/L ;所述的氧化劑為過(guò)硫酸銨，或過(guò)氧化氫，或高錳酸鉀；所述的離心處理時(shí)的轉(zhuǎn)速為3000 5000r/min、時(shí)間為I 3min ;所述的洗漆處理為分別使用こ醇和水各清洗3次；所述的干燥處理時(shí)的溫度為70 90°C、時(shí)間為10 20h。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果是，其一，對(duì)制得的目標(biāo)產(chǎn)物分別使用透射電鏡、X射線衍射儀和四探針電阻率測(cè)試儀進(jìn)行表征，由其結(jié)果可知，目標(biāo)產(chǎn)物為粉塊狀，其由聚對(duì)苯ニ甲酸こニ醇酷、聚苯胺和碳納米管按照質(zhì)量比為100 : I 10 : I 10的比例構(gòu)成；其中，聚對(duì)苯ニ甲酸こニ醇酯與聚苯胺之間為相似相容結(jié)合，聚苯胺與碳納米管之間以共軛連接。目標(biāo)產(chǎn)物的電導(dǎo)率為10_2 10_13S/cm。其ニ，制備方法科學(xué)、有效，既充分地利用了聚苯胺本身是導(dǎo)電高分子，具有導(dǎo)電性，不會(huì)像表面活性劑那樣易于碳納米管表面覆上一層絕緣層，又有效地發(fā)揮了聚苯胺與碳納米管之間存在的共軛作用，來(lái)顯著地改善碳納米管的分散性，還利用了聚苯胺與對(duì)苯ニ甲酸こニ醇酯之間相似的結(jié)構(gòu)使兩者的相容性大大地提高，更由于采用了原位聚合方式——細(xì)乳液聚合法，確保了聚苯胺得以自始至終地以碳納米管為模板進(jìn)行原位聚合，從而大大地提高了碳納米管的分散性，極大地增強(qiáng)了碳納米管與聚對(duì)苯ニ甲酸こニ醇酯之間界面的結(jié)合力。此外，聚苯胺與碳納米管的充分接觸還進(jìn)一歩地促進(jìn)了碳納米管外壁與聚苯胺之間的共軛作用，極有利于目標(biāo)產(chǎn)物電導(dǎo)率的提高。另外，制備方法中的細(xì)乳液聚合體系中引入的助穩(wěn)定劑，有著抑制單體的遷移作用，且細(xì)乳液的配制還歷經(jīng)了乳化、超聲均化等過(guò)程，不僅增強(qiáng)了體系的穩(wěn)定性、減少了乳化劑用量，還更有利于碳納米管與聚苯胺的結(jié)合；同時(shí)，制備方法還有著操作簡(jiǎn)單、反應(yīng)條件溫和，適于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)。作為有益效果的進(jìn)一步體現(xiàn)，一是碳納米管的管直徑優(yōu)選為10 30nm、管長(zhǎng)優(yōu)選為2 30 y m，適于通常情況下的實(shí)際應(yīng)用；二是助穩(wěn)定劑優(yōu)選為十六烷，或十六醇，乳化劑優(yōu)選為十六烷基硫酸鈉，或十六烷基苯磺酸鈉，或辛基酚聚氧乙烯醚，或十六烷基三甲基溴化銨，質(zhì)子酸優(yōu)選為鹽酸，或硫酸，或磷酸，或十二烷基苯磺酸，其中的鹽酸水溶液的濃度優(yōu)選為0. 5 I. 5mol/L，氧化劑優(yōu)選為過(guò)硫酸銨，或過(guò)氧化氫，或高錳酸鉀，不僅使得原料的來(lái)源較為豐富，還使制備工藝更易實(shí)施且靈活；三是離心處理時(shí)的轉(zhuǎn)速優(yōu)選為3000 5000r/min、時(shí)間優(yōu)選為I 3min，易于由中間產(chǎn)物中分離出沉淀物；四是洗滌處理優(yōu)選為分別使用乙醇和水各清洗3次，利于沉淀物中雜質(zhì)的去除；五是干燥處理時(shí)的溫度優(yōu)選為70 90°C、時(shí)間優(yōu)選為10 20h，即可在較低的溫度下，以較短的時(shí)間制得較高品質(zhì)的目標(biāo)產(chǎn)物。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選方式作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。圖I是對(duì)得到的改性碳納米管導(dǎo)電粉末使用透射電鏡(TEM)進(jìn)行表征的結(jié)果之一。由該TEM照片可看出，碳納米管的分散性得到了明顯的改善。圖2是對(duì)制得的目標(biāo)產(chǎn)物的切片使用透射電鏡進(jìn)行表征的結(jié)果之一。由該TEM照片可看出，碳納米管的分散性非常好，且相互之間已形成了較致密的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)。
具體實(shí)施例方式首先從市場(chǎng)購(gòu)得或用常規(guī)方法制得管直徑為10 30nm、管長(zhǎng)為2 30 ii m的碳納米管；以及作為助穩(wěn)定劑的十六燒和十六醇；作為乳化劑的十六烷基硫酸鈉、十六烷基苯磺酸鈉、辛基酚聚氧乙烯醚和十六烷基三甲基溴化銨；作為質(zhì)子酸的鹽酸、硫酸、磷酸和十二烷基苯磺酸，其中，鹽酸水溶液的濃度為0. 5 I. 5mol/L ;作為氧化劑的過(guò)硫酸銨、過(guò)氧化氫和高錳酸鉀。接著，實(shí)施例I步驟1，先將碳納米管和苯胺按照質(zhì)量比為0.8 I. 2的比例依次混合攪拌和超聲均化15min和14min后，向其中加入助穩(wěn)定劑；其中，助穩(wěn)定劑為十六燒，其與苯胺之間的質(zhì)量比為0.8 30，得到混合物。再將混合物加入濃度為0. 0075mol/L的乳化劑水溶液中依次攪拌和超聲均化15min和14min ;其中，乳化劑為十六烷基硫酸鈉，其與混合物中的苯胺之間的質(zhì)量比為0.8 30，得到細(xì)乳液。步驟2，先向細(xì)乳液中加入質(zhì)子酸水溶液后攪拌IOmin ;其中，質(zhì)子酸為濃度為
I.5mol/L的鹽酸，其與細(xì)乳液中的苯胺之間的摩爾比為0.8 I. 2，得到摻雜液。再向摻雜液中滴加濃度為5mol/L的氧化劑水溶液；其中，氧化劑為過(guò)硫酸銨，其與摻雜液中的苯胺之間的摩爾比為0.8 1.2。反應(yīng)4h后，得到中間產(chǎn)物。
步驟3，先對(duì)中間產(chǎn)物進(jìn)行離心、洗滌和干燥的處理；其中，離心處理時(shí)的轉(zhuǎn)速為3000r/min、時(shí)間為3min，洗滌處理為分別使用こ醇和水各清洗3次，干燥處理時(shí)的溫度為70°C、時(shí)間為20h，得到近似于圖I所示的改性碳納米管導(dǎo)電粉末。再將改性碳納米管導(dǎo)電粉末與聚對(duì)苯ニ甲酸こニ醇酯按照質(zhì)量比為I : 100的比例熔融共混，制得近似于圖2所示的由聚對(duì)苯ニ甲酸こニ醇酷、聚苯胺和碳納米管組成的導(dǎo)電聚對(duì)苯ニ甲酸こニ醇酯復(fù)合材料。實(shí)施例2步驟1，先將碳納米管和苯胺按照質(zhì)量比為0. 9 I. I的比例依次混合攪拌和超聲均化16min和13min后，向其中加入助穩(wěn)定劑；其中 ，助穩(wěn)定劑為十六燒，其與苯胺之間的質(zhì)量比為0.9 28，得到混合物。再將混合物加入濃度為0. 0076mol/L的乳化劑水溶液中依次攪拌和超聲均化16min和13min ;其中，乳化劑為十六烷基硫酸鈉，其與混合物中的苯胺之間的質(zhì)量比為0.9 28，得到細(xì)乳液。步驟2，先向細(xì)乳液中加入質(zhì)子酸水溶液后攪拌Ilmin ;其中，質(zhì)子酸為濃度為0. 8mol/L的鹽酸，其與細(xì)乳液中的苯胺之間的摩爾比為0. 9 I. 1，得到摻雜液。再向摻雜液中滴加濃度為5. lmol/L的氧化劑水溶液；其中，氧化劑為過(guò)硫酸銨，其與摻雜液中的苯胺之間的摩爾比為0.9 1.1。反應(yīng)4. 5h后，得到中間產(chǎn)物。步驟3，先對(duì)中間產(chǎn)物進(jìn)行離心、洗滌和干燥的處理；其中，離心處理時(shí)的轉(zhuǎn)速為3500r/min、時(shí)間為2. 5min，洗滌處理為分別使用こ醇和水各清洗3次，干燥處理時(shí)的溫度為75°C、時(shí)間為18h，得到近似于圖I所示的改性碳納米管導(dǎo)電粉末。再將改性碳納米管導(dǎo)電粉末與聚對(duì)苯ニ甲酸こニ醇酯按照質(zhì)量比為2. 5 100的比例熔融共混，制得近似于圖2所示的由聚對(duì)苯ニ甲酸こニ醇酷、聚苯胺和碳納米管組成的導(dǎo)電聚對(duì)苯ニ甲酸こニ醇酯復(fù)合材料。實(shí)施例3步驟1，先將碳納米管和苯胺按照質(zhì)量比為I : I的比例依次混合攪拌和超聲均化17min和12min后，向其中加入助穩(wěn)定劑；其中，助穩(wěn)定劑為十六烷，其與苯胺之間的質(zhì)量比為I : 25，得到混合物。再將混合物加入濃度為0. 0077mol/L的乳化劑水溶液中依次攪拌和超聲均化17min和12min ;其中，乳化劑為十六烷基硫酸鈉，其與混合物中的苯胺之間的質(zhì)量比為I : 25，得到細(xì)乳液。步驟2，先向細(xì)乳液中加入質(zhì)子酸水溶液后攪拌12min ;其中，質(zhì)子酸為濃度為lmol/L的鹽酸，其與細(xì)乳液中的苯胺之間的摩爾比為I : 1，得到摻雜液。再向摻雜液中滴加濃度為5. 2mol/L的氧化劑水溶液；其中，氧化劑為過(guò)硫酸銨，其與摻雜液中的苯胺之間的摩爾比為I : I。反應(yīng)5h后，得到中間產(chǎn)物。步驟3，先對(duì)中間產(chǎn)物進(jìn)行離心、洗滌和干燥的處理；其中，離心處理時(shí)的轉(zhuǎn)速為4000r/min、時(shí)間為2min，洗滌處理為分別使用こ醇和水各清洗3次，干燥處理時(shí)的溫度為80°C、時(shí)間為15h，得到如圖I所示的改性碳納米管導(dǎo)電粉末。再將改性碳納米管導(dǎo)電粉末與聚對(duì)苯ニ甲酸こニ醇酯按照質(zhì)量比為5 100的比例熔融共混，制得如圖2所示的由聚對(duì)苯ニ甲酸こニ醇酷、聚苯胺和碳納米管組成的導(dǎo)電聚對(duì)苯ニ甲酸こニ醇酯復(fù)合材料。實(shí)施例4步驟1，先將碳納米管和苯胺按照質(zhì)量比為I. I 0.9的比例依次混合攪拌和超聲均化18min和Ilmin后，向其中加入助穩(wěn)定劑；其中，助穩(wěn)定劑為十六燒，其與苯胺之間的質(zhì)量比為I. I 23，得到混合物。再將混合物加入濃度為0. 0078mol/L的乳化劑水溶液中依次攪拌和超聲均化18min和Ilmin ;其中，乳化劑為十六烷基硫酸鈉，其與混合物中的苯胺之間的質(zhì)量比為I. I 23，得到細(xì)乳液。步驟2，先向細(xì)乳液中加入質(zhì)子酸水溶液后攪拌13min ;其中，質(zhì)子酸為濃度為
I.3mol/L的鹽酸，其與細(xì)乳液中的苯胺之間的摩爾比為I. I 0. 9，得到摻雜液。再向摻雜液中滴加濃度為5. 3mol/L的氧化劑水溶液；其中，氧化劑為過(guò)硫酸銨，其與摻雜液中的苯胺之間的摩爾比為I. I 0.9。反應(yīng)5. 5h后，得到中間產(chǎn)物。步驟3，先對(duì)中間產(chǎn)物進(jìn)行離心、洗滌和干燥的處理；其中，離心處理時(shí)的轉(zhuǎn)速為4500r/min、時(shí)間為I. 5min，洗滌處理為分別使用乙醇和水各清洗3次，干燥處理時(shí)的溫度為85°C、時(shí)間為13h，得到近似于圖I所示的改性碳納米管導(dǎo)電粉末。再將改性碳納米管導(dǎo)電粉末與聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯按照質(zhì)量比為7. 5 100的比例熔融共混，制得近似于圖2所示的由聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚苯胺和碳納米管組成的導(dǎo)電聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯復(fù) 合材料。實(shí)施例5步驟1，先將碳納米管和苯胺按照質(zhì)量比為I. 2 0.8的比例依次混合攪拌和超聲均化19min和IOmin后，向其中加入助穩(wěn)定劑；其中，助穩(wěn)定劑為十六燒，其與苯胺之間的質(zhì)量比為I. 2 20，得到混合物。再將混合物加入濃度為0. 0079mol/L的乳化劑水溶液中依次攪拌和超聲均化19min和IOmin ;其中，乳化劑為十六烷基硫酸鈉，其與混合物中的苯胺之間的質(zhì)量比為I. 2 20，得到細(xì)乳液。步驟2，先向細(xì)乳液中加入質(zhì)子酸水溶液后攪拌14min ;其中，質(zhì)子酸為濃度為
I.5mol/L的鹽酸，其與細(xì)乳液中的苯胺之間的摩爾比為1.2 0.8，得到摻雜液。再向摻雜液中滴加濃度為5. 4mol/L的氧化劑水溶液；其中，氧化劑為過(guò)硫酸銨，其與摻雜液中的苯胺之間的摩爾比為I.2 0.8。反應(yīng)6h后，得到中間產(chǎn)物。步驟3，先對(duì)中間產(chǎn)物進(jìn)行離心、洗滌和干燥的處理；其中，離心處理時(shí)的轉(zhuǎn)速為5000r/min、時(shí)間為lmin，洗滌處理為分別使用乙醇和水各清洗3次，干燥處理時(shí)的溫度為90°C、時(shí)間為10h，得到近似于圖I所示的改性碳納米管導(dǎo)電粉末。再將改性碳納米管導(dǎo)電粉末與聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯按照質(zhì)量比為10 100的比例熔融共混，制得近似于圖2所
示的由聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚苯胺和碳納米管組成的導(dǎo)電聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯復(fù)合材料。再分別選用作為助穩(wěn)定劑的十六烷或十六醇，作為乳化劑的十六烷基硫酸鈉或十六烷基苯磺酸鈉或辛基酚聚氧乙烯醚或十六烷基三甲基溴化銨，作為質(zhì)子酸的鹽酸或硫酸或磷酸或十二烷基苯磺酸，作為氧化劑的過(guò)硫酸銨或過(guò)氧化氫或高錳酸鉀，重復(fù)上述實(shí)施例I 5，同樣制得了如或近似于圖2所示的由聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚苯胺和碳納米管組成的導(dǎo)電聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯復(fù)合材料。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明的導(dǎo)電聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯復(fù)合材料的制備方法進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若對(duì)本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種導(dǎo)電聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯復(fù)合材料的制備方法，包括熔融共混法，其特征在于完成步驟如下 步驟1，先將碳納米管和苯胺按照質(zhì)量比為0.8 I. 2 0.8 I. 2的比例依次混合攪拌和超聲均化至少15min和IOmin后，向其中加入助穩(wěn)定劑,其中，助穩(wěn)定劑與苯胺之間的質(zhì)量比為0. 8 I. 2 20 30，得到混合物，再將混合物加入濃度為0. 0075 0. 0079mol/L的乳化劑水溶液中依次攪拌和超聲均化至少15min和lOmin，其中，乳化劑與混合物中的苯胺之間的質(zhì)量比為0.8 1.2 20 30，得到細(xì)乳液； 步驟2，先向細(xì)乳液中加入質(zhì)子酸水溶液后攪拌至少lOmin，其中，質(zhì)子酸與細(xì)乳液中的苯胺之間的摩爾比為0.8 1.2 0.8 I. 2，得到摻雜液，再向摻雜液中滴加濃度為5 5. 4mol/L的氧化劑水溶液，其中，氧化劑與摻雜液中的苯胺之間的摩爾比為0. 8 1.2 0.8 I. 2，至少反應(yīng)4h后，得到中間產(chǎn)物； 步驟3，先對(duì)中間產(chǎn)物進(jìn)行離心、洗滌和干燥的處理，得到改性碳納米管導(dǎo)電粉末，再將改性碳納米管導(dǎo)電粉末與聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯按照質(zhì)量比為I 10 : 100的比例熔融共混，制得由聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚苯胺和碳納米管組成的導(dǎo)電聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯復(fù)合材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的導(dǎo)電聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯復(fù)合材料的制備方法，其特征是碳納米管的管直徑為10 30nm、管長(zhǎng)為2 30 y m。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的導(dǎo)電聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯復(fù)合材料的制備方法，其特征是助穩(wěn)定劑為十六烷，或十六醇。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的導(dǎo)電聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯復(fù)合材料的制備方法，其特征是乳化劑為十六烷基硫酸鈉，或十六烷基苯磺酸鈉，或辛基酚聚氧乙烯醚，或十六烷基三甲基溴化銨。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的導(dǎo)電聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯復(fù)合材料的制備方法，其特征是質(zhì)子酸為鹽酸，或硫酸，或磷酸，或十二烷基苯磺酸。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的導(dǎo)電聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯復(fù)合材料的制備方法，其特征是鹽酸水溶液的濃度為0. 5 I. 5mol/L。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的導(dǎo)電聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯復(fù)合材料的制備方法，其特征是氧化劑為過(guò)硫酸銨，或過(guò)氧化氫，或高錳酸鉀。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的導(dǎo)電聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯復(fù)合材料的制備方法，其特征是離心處理時(shí)的轉(zhuǎn)速為3000 5000r/min、時(shí)間為I 3min。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的導(dǎo)電聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯復(fù)合材料的制備方法，其特征是洗滌處理為分別使用乙醇和水各清洗3次。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的導(dǎo)電聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯復(fù)合材料的制備方法，其特征是干燥處理時(shí)的溫度為70 90°C、時(shí)間為10 20h。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種導(dǎo)電聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯復(fù)合材料的制備方法。它先將碳納米管和苯胺依次混合攪拌和超聲均化后，向其中加入助穩(wěn)定劑，得到混合物，再將混合物加入乳化劑水溶液中依次攪拌和超聲均化，得到細(xì)乳液；接著，先向細(xì)乳液中加入質(zhì)子酸水溶液后攪拌，得到摻雜液，再向摻雜液中滴加氧化劑水溶液，至少反應(yīng)4h后，得到中間產(chǎn)物；之后，先對(duì)中間產(chǎn)物進(jìn)行離心、洗滌和干燥的處理，得到改性碳納米管導(dǎo)電粉末，再將改性碳納米管導(dǎo)電粉末與聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯熔融共混，制得由聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚苯胺和碳納米管組成的導(dǎo)電聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯復(fù)合材料。該法制得的目標(biāo)產(chǎn)物中的碳納米管的分散性好、與基體的相容性高、電導(dǎo)率調(diào)節(jié)范圍寬。
文檔編號(hào)C08K5/05GK102757623SQ201110114699
公開(kāi)日2012年10月31日 申請(qǐng)日期2011年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月28日
發(fā)明者王化, 王磊, 王若溪, 田興友, 胡坤, 鄭康 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院