[发明专利]生成聚合物纳米复合物的方法

权利要求书

1.一种制造聚合物复合物的方法，包括：

将热固性聚合物前体与基于该聚合物复合物总重量为0.01-30wt％的衍生化纳米粒子混合，所述衍生化纳米粒子包含包括羧基、环氧基、醚、酮、胺、羟基、烷氧基、烷基、芳基、芳烷基、烷芳基、内酯、官能化聚合或低聚基团在内的官能团或包含上述官能团中的至少一种的组合。

2.权利要求1的方法，其中所述衍生化纳米粒子包括的官能团的量为在该纳米颗粒上每5个碳中心1个官能团至每100个碳中心1个官能团。

3.权利要求1的方法，其中所述衍生化纳米粒子是亲水性的、疏水性的、亲油性的、亲氧性的、亲脂性的或这些性质的组合。

4.权利要求1的方法，其中所述官能团为烷基、芳基、芳烷基、烷芳基、官能化聚合或低聚基团或这些基团的组合，且所述官能团通过在没有插进的杂原子的情况下的碳-碳键、通过碳-氧键或通过碳-氮键直接连接到所述衍生化纳米粒子。

5.权利要求1的方法，其中所述纳米粒子包含富勒烯、单壁或多壁纳米管、纳米石墨、纳米石墨烯、石墨烯纤维、纳米金刚石、聚倍半硅氧烷、氧化硅纳米粒子、纳米粘土、金属粒子或包含上述至少一种的组合。

6.权利要求5的方法，其中所述纳米粒子是纳米石墨烯、单壁或多壁纳米管或包含上述至少一种的组合。

7.权利要求5的方法，其中制备纳米石墨烯包括通过氟化法、酸插层、酸插层接着热冲击处理或包含上述方法中的至少一种的组合来剥脱纳米石墨。

8.权利要求1的方法，其中所述聚合物复合物的拉伸强度、伸长率和平均模量的变化率小于在非衍生化纳米粒子与所述热固性聚合物前体混合时获得的这些性质的变化率。

9.权利要求1的方法，其中所述热固性聚合物前体包括含氟弹性体、全氟弹性体、氢化丁腈橡胶、乙烯-丙烯-二烯单体（EPDM）橡胶、硅氧烷、环氧化物、聚醚醚酮、双马来酰亚胺、聚乙烯、聚乙烯醇、酚醛树脂、聚碳酸酯、聚酯、聚氨酯、四氟乙烯-丙烯弹性体共聚物或包含上述树脂中的至少一种的组合。

10.权利要求1的方法，其中由所述热固性聚合物前体形成的聚合物包括聚氨酯、氨基甲酸酯交联的聚酯或脲交联的聚酯。

11.权利要求1的方法，其中所述热固性聚合物前体和衍生化纳米粒子构成溶剂中的分散体，且所述溶剂为：无机溶剂，包含水、无机酸或包含上述中的至少一种的组合；或有机溶剂，包含醇、酮、油、醚、酰胺、砜、亚砜或包含上述中的至少一种的组合。

12.权利要求11的方法，其中所述分散体在层流或湍流条件下是可流动的。

13.权利要求8的方法，其中所述分散体的雷诺数为0.001-1000。

14.制备聚合物复合物的方法，包括：

将纳米粒子衍生化以包含官能团，所述官能团包括羧基、环氧基、醚、酮、胺、羟基、烷氧基、烷基、芳基、芳烷基、烷芳基、内酯、官能化聚合或低聚基团或包含上述官能团中的至少一种的组合；和

将所述衍生化纳米粒子与热固性聚合物前体混合。

15.权利要求14的方法，其中由所述热固性聚合物前体形成的聚合物是聚氨酯、氨基甲酸酯交联的聚酯或脲交联的聚酯。

16.权利要求15的方法，其中通过将具有至少两个异氰酸酯官能团的化合物与多元醇、二胺或包含上述至少一种的组合物混合来形成所述聚氨酯、氨基甲酸酯交联的聚酯或脲交联的聚酯。

17.权利要求16的方法，其中将所述具有至少两个异氰酸酯官能团的化合物与所述多元醇和/或二胺同时混合。

18.权利要求16的方法，其中将所述具有至少两个异氰酸酯官能团的化合物与所述多元醇、二胺或其组合顺序加入。

19.权利要求14的方法，其含有基于所述聚合物复合物总重量为0.05-20wt％的衍生化纳米粒子。

20.权利要求14的方法，其中所述聚合物复合物是溶剂中的分散体。

21.制备聚氨酯纳米复合物的方法，包括：

将纳米粒子衍生化以包含官能团，所述官能团包括羧基、环氧基、醚、酮、胺、羟基、烷氧基、烷基、芳基、芳烷基、烷芳基、内酯、官能化聚合或低聚基团或包含上述官能团中的至少一种的组合；和

混合以下物质：

0.05-20wt％的衍生化纳米粒子,

用于聚氨酯、氨基甲酸酯交联的聚酯或脲交联的聚酯的前体，该前体包含：

具有至少两个异氰酸酯官能团的化合物，和

多元醇、二胺或其组合，

其中衍生化纳米粒子的量基于所述聚氨酯纳米复合物的总重量计算。