[发明专利]一种碳纳米环接枝改性PBO聚合物及其制备方法

权利要求书

1.一种碳纳米环接枝改性PBO聚合物，其特征在于该聚合物的结构式如下：

其中A为碳纳米环，n＝30～100，s＝30～100。

2.制备权利要求1所述的碳纳米环接枝改性PBO聚合物的方法，其特征在于该方法按以下步骤进行：

一、将五氧化二磷加至磷酸中，搅拌溶解得多聚磷酸溶液；

二、将羧基化的碳纳米环加入步骤一制备的多聚磷酸溶液中，搅拌0.5～2小时，得羧基化的碳纳米环的分散溶液；

三、将PBO聚合物与甲磺酸混合搅拌4～24小时，得PBO溶液；

四、将步骤二得到的羧基化的碳纳米环分散液与步骤三得到的PBO溶液混合，然后在100℃～180℃温度下搅拌反应12～48小时，得反应产物，将反应产物水洗后干燥，得的碳纳米环接枝改性PBO聚合物。

3.根据权利要求2所述的碳纳米环接枝改性PBO聚合物的制备方法，其特征在于步骤一中五氧化二磷与磷酸的质量比为1：(1～2)。

4.根据权利要求2或3所述的碳纳米环接枝改性PBO聚合物的制备方法，其特征在于步骤二中羧基化的碳纳米环与多聚磷酸溶液的质量比为1：(50～1000)。

5.根据权利要求2或3所述的碳纳米环接枝改性PBO聚合物的制备方法，其特征在于步骤三中PBO聚合物与甲磺酸的质量比为1：(20～100)。

6.根据权利要求2或3所述的碳纳米环接枝改性PBO聚合物的制备方法，其特征在于是步骤二中羧基化的碳纳米环的制备方法按以下步骤进行：

a、将碳纳米环加入到混合酸中，升温至90～100℃，在此温度下搅拌反应40～48小时，再冷却至室温，得到混合物溶液；其中混合酸是由浓硝酸与浓硫酸按体积比为1：(3～4)混合而成的；碳纳米环的质量与混合酸的体积的比1g：(40mL～50mL)；

b、向步骤a得到的混合物溶液中加入蒸馏水，搅拌30～50分钟后，通过微孔滤膜抽滤，然后用蒸馏水润洗沉淀物，直至抽滤器下端滤出液体的pH值呈中性，然后将固相物在80～90℃下真空烘干，得到羧基化的碳纳米环。

7.根据权利要求2或3所述的碳纳米环接枝改性PBO聚合物的制备方法，其特征在于步骤三中的PBO聚合物的制备方法，按以下步骤进行：

①、在氮气气氛下，向五氧化二磷的质量分数为83.7％的多聚磷酸溶液中加入4，6-二氨基间苯二酚盐酸盐、对苯二甲酸和二氯化锡，搅拌均匀得混合物A，然后将混合物A在60℃～80℃下加热搅拌反应12～36小时，得混合物B；

②、将步骤①得到的混合物B升温至110～120℃，然后加入五氧化二磷，再保温搅拌反应5～6小时，得混合物C；

③、将步骤②得到的混合物C升温至150℃，然后保温反应5～6小时，再升温至180℃，保温反应5～6小时，然后再将反应产物冷却至室温后，水洗至中性，再在70～80℃下真空干燥20～24小时，得到PBO聚合物。

8.根据权利要求2或3所述的碳纳米环接枝改性PBO聚合物的制备方法，其特征在于步骤①中4，6-二氨基间苯二酚盐酸盐与对苯二甲酸的摩尔比为1:1。

9.根据权利要求2或3所述的碳纳米环接枝改性PBO聚合物的制备方法，其特征在于步骤①中4，6-二氨基间苯二酚盐酸盐、对苯二甲酸和二氯化锡的总质量与多聚磷酸溶液的质量比为0.2：1。

10.根据权利要求2或3所述的碳纳米环接枝改性PBO聚合物的制备方法，其特征在于步骤②中加入的五氧化二磷与步骤①中对苯二甲酸单体的摩尔比为1：0.7～0.8。