[发明专利]碳纳米管胶囊及制备方法,其复合材料及制备方法

权利要求书

1.一种碳纳米管胶囊，其包括至少一碳纳米管，其特征在于，所述碳纳米管胶囊进一步包括一囊壁，其包覆所述至少一碳纳米管，该囊壁由聚合物制成且其表面具有多个第一官能团。

2.如权利要求1所述的碳纳米管胶囊，其特征在于，所述囊壁包括一第一囊壁，所述第一囊壁包覆所述碳纳米管且其表面具有所述的多个第一官能团。

3.如权利要求1所述的碳纳米管胶囊，其特征在于，所述囊壁包括一第一囊壁及一第二囊壁，所述第一囊壁包覆所述碳纳米管，所述第二囊壁包覆所述第一囊壁且该第二囊壁表面具有所述的多个第一官能团。

4.如权利要求2或权利要求3所述的碳纳米管胶囊，其特征在于，所述第一官能团包括氨基、乙烯基、羟基、羧基、酸酐基及环氧基。

5.如权利要求3所述的碳纳米管胶囊，其特征在于，所述第一囊壁与第二囊壁通过化学键连接。

6.如权利要求5所述的碳纳米管胶囊，其特征在于，所述第一囊壁材料包括聚脲树脂、聚脲-甲醛树脂及三聚氰胺-甲醛树脂，所述第二囊壁材料包括聚甲基丙烯酸及及聚甲基丙烯酸缩水甘油酯。

7.如权利要求1所述的碳纳米管胶囊，其特征在于，所述至少一碳纳米管为多个碳纳米管。

8.如权利要求1所述的碳纳米管胶囊，其特征在于，所述碳纳米管胶囊用于通过该第一官能团以化学键接枝在一纤维表面形成复合材料。

9.一种复合材料，其包括一纤维，其特征在于，所述复合材料还包括接枝在所述纤维表面的至少一碳纳米管胶囊，所述碳纳米管胶囊通过化学键与所述纤维接枝，所述碳纳米管胶囊包括至少一碳纳米管及一包覆所述至少一碳纳米管的囊壁，所述囊壁由聚合物制成。

10.如权利要求9所述的复合材料，其特征在于，所述纤维包括碳纤维、玻璃纤维及织物纤维。

11.如权利要求9所述的复合材料，其特征在于，所述纤维包括一本体及一涂覆层，所述涂覆层设置在所述本体表面。

12.如权利要求11所述的复合材料，其特征在于，所述本体为沥青纤维，所述涂覆层为聚乙烯醇、聚醋酸乙烯、聚缩水甘油醚及脂环族环氧化合物中的一种或组合。

13.一种复合材料，其包括一碳纤维，其特征在于，所述复合材料还包括接枝在所述碳纤维表面的多个碳纳米管胶囊，所述碳纳米管胶囊包括多个碳纳米管、包覆所述多个碳纳米管的一第一囊壁及包覆所述第一囊壁的一第二囊壁，所述第二囊壁通过化学键与所述碳纤维接枝，所述第一囊壁及第二囊壁均由聚合物制成。

14.一种碳纳米管胶囊的制备方法，其包括如下步骤：

提供第一聚合物单体、碳纳米管及第一反应介质；

将所述碳纳米管及第一聚合物单体分散在第一反应介质中，使该第一聚合物单体在第一反应介质中发生聚合反应生成第一囊壁并使该第一囊壁包覆至少一碳纳米管；以及

从所述第一反应介质中分离出具有包覆其外的第一囊壁的碳纳米管；

提供第二聚合物单体及第二反应介质，并将该第二聚合物单体及所述具有包覆其外的第一囊壁的碳纳米管分散在该第二反应介质中，使该第二聚合物单体在第二反应介质中发生聚合反应生成第二囊壁并使该第二囊壁包覆所述具有包覆其外的第一囊壁的碳纳米管；

从所述第二反应介质中分离出具有包覆其外的第一和第二囊壁的碳纳米管。

15.如权利要求14所述的碳纳米管胶囊的制备方法，其特征在于，所述第一聚合物单体为甲苯2，4-二异氰酸酯，所述第一反应介质为水、聚乙烯醇与催化剂二月桂酸二丁基锡的混合物，所述第一囊壁为聚脲树脂。

16.如权利要求15所述的碳纳米管胶囊的制备方法，其特征在于，所述第一聚合物单体与碳纳米管在所述第一反应介质中，在75度～85度反应两小时以上得到具有包覆其外的第一囊壁的碳纳米管。