[发明专利]导电复合材料及其制备方法无效
申请号: | 200710043484.8 | 申请日: | 2007-07-05 |
公开(公告)号: | CN101085863A | 公开(公告)日: | 2007-12-12 |
发明(设计)人: | 王江玲;王犟平;梁金栋 | 申请(专利权)人: | 上海扬泽纳米新材料有限公司 |
主分类号: | C08L77/00 | 分类号: | C08L77/00;C08K7/00;C08G63/78;H01B1/24;C08K3/04 |
代理公司: | 上海东亚专利商标代理有限公司 | 代理人: | 董梅 |
地址: | 201821上海市嘉定区留*** | 国省代码: | 上海;31 |
权利要求书: | 查看更多 | 说明书: | 查看更多 |
摘要: | |||
搜索关键词: | 导电 复合材料 及其 制备 方法 | ||
技术领域
本发明一种导电复合材料及其制备方法涉及一种含碳纳米管的复合材料及其制备方法,具体地说,是将纳米管均匀地分散在高分子聚合物中及其制备方法。
背景技术
碳纳米管是一种新型的一维纳米材料,直径一般为几到几十纳米,而碳纳米管的长度一般为几十纳米到几微米,碳纳米管具有优异的力学和导电性能、微波吸收性能以及较好的热稳定性,是一种理想的聚合物添加剂。以它特有的力学、电学和化学性质以及独特的准一维管状分子结构和在未来高科技领域中所具有的许多潜在的应用价值,已成为化学、物理以及材料科学等领域的研究热点。但其与其它物质的相溶性较差,自从1994年Green等人用强酸对碳纳米管进行切割可得到含活性基团(如羧基、羟基等)的碳纳米管,利用这些基团可以实现对碳纳米管的共价接枝,有效提高了碳纳米管与聚合物的相溶性,碳纳米管/聚合物的复合材料可以提高聚合物的诸多性能,特别是具有了抗静电、微波吸收和电磁屏蔽等导电性能。
聚酰胺(PA)具有良好的综合性能,包括力学性能、耐热性、耐磨损性、耐化学药品性和自润滑性,且摩擦系数低,有一定的阻燃性,易于加工,适于用玻璃纤维和其它填料填充增强改性,提高性能和扩大应用范围。PA的品种繁多,有PA6、PA66、PA11、PA12、PA46、PA610、PA612、PA1010等等,以及近几年开发的半芳香族尼龙PA6T和特种尼龙等很多新品种。
目前成熟的导电聚酰胺(PA6,PA66)复合材料其填充料多为铜钎维,碳黑,碳钎维等,其虽具有消除静电,防静电等功能,但效率很低,性能受到限制,并且由于填充料的使用量大,反而影响其抗拉强度等机械性能。应用范围受到限制。
发明内容
本发明的目的在于提供一种含有碳纳米管的导电复合材料。
本发明的又一目的在于提供一种含有碳纳米管的导电复合材料的制备方法。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案是:一种含有碳纳米管的导电复合材料,为羧基化的碳纳米管与聚酰胺的复合材料,所述的碳纳米管占聚酰胺重量的0.1~10%。本发明中,因碳纳米管的含量较小使得添加碳纳米管不会影响复合材料的机械性能,并且在很多情况下,复合材料机械性能还有所改善。
所述的碳纳米管为功能化碳纳米管。功能化碳纳米管包括羟基化、羰基化、氨基化、羧基化改性的碳纳米管。
在上述方案的基础上,所述的功能化碳纳米管为羧基化的碳纳米管。
所述的碳纳米管为单壁、双壁或多壁中的一种或其组合。
所述的碳纳米管直径为1~100nm,长度为0.1~500μm,管壁数为大于等于1的自然数。
碳纳米管具有优异的导电性能,只需少量的含量就足以使得复合材料能够排除静电电荷,屏蔽电磁波,甚至具备导电能力。
所述的聚酰胺包括聚酰胺共聚物或共混物。聚酰胺不仅包括PA6,PA66,PA1010,PA12等,还包括这些聚酰胺的共聚物和/或共混物。
本发明中,所述的碳纳米管为在强酸中经超声波纯化的碳纳米管。提纯单壁碳纳米管主要是除去中间的无定型碳和金属颗粒杂质,采用干燥氧化法和稀酸震荡法除去杂质,所述的强酸为5~65%的硝酸。并对碳纳米管进行羧基化改性,经过上述处理的碳纳米管为羧基化碳纳米管。
本发明提供一种针对上述导电复合材料的制备方法,由羧基化碳纳米管中的羧基与聚酰胺或聚酰胺单体的氨基聚合反应形成酰胺键:
在上述方法的基础上,提供一种导电复合材料的制备方法,将羧基化碳纳米管加入到聚酰胺单体中。
再在上述方法的基础上,导电复合材料的制备方法包括下述步骤:
第一步:将聚酰胺单体、引发剂、助剂混合研磨,再加入羧基化的碳纳米管碳混合;
第二步:缩聚管内加入第一步的混合物,排除管内空气,缩聚管置于融盐浴中,通氮气下熔融缩聚至反应完全;
第三步:将聚合物快速拉丝或注入模具成型,或喷射成型;
其中,所述引发剂为氢氧化钠、过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈中的一种;所述的助剂为6-氨基正己酸。
在上述方法的基础上,又提供一种导电复合材料的制备方法,将聚酰胺熔融或溶解,对聚酰胺进行氨基化处理,与羧基化碳纳米管混合。
再在上述方法的基础上,导电复合材料的制备方法包括下述步骤:
第一步:将聚氨酯熔融或溶解,先对聚酰胺进行氨基化处理,再加入羧基化的碳纳米管混合,反应;
第二步:将聚合物快速拉丝或注入模具成型,或喷射成型。
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于上海扬泽纳米新材料有限公司,未经上海扬泽纳米新材料有限公司许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服】
本文链接:http://www.vipzhuanli.com/pat/books/200710043484.8/2.html,转载请声明来源钻瓜专利网。