[发明专利]碳纳米管/炭黑复合改性聚苯乙烯树脂的合成方法

权利要求书

1.一种碳纳米管/炭黑复合改性聚苯乙烯树脂的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：

a)将碳纳米管加入浓硫酸和浓硝酸的混合溶液中，超声处理1h，用去离子水洗涤至中性，60℃干燥24h备用；

b)将炭黑和硫酸溶液混合，在60℃条件下反应4～8h，将反应产物过滤，洗涤后干燥备用；

c)引发剂置于氮气环境中，加入1，4二氧六环、甲基丙烯酸缩水甘油酯和苯乙烯，磁力搅拌，搅拌同时缓慢注入丙烯酰氯，继续磁力搅拌5min，使其均匀混合，于60～70℃恒温条件下磁力搅拌24～48h，反应得到苯乙烯-丙烯酰氯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物溶液；

d)将合成的苯乙烯-丙烯酰氯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物溶液滴入上述步骤a)、b)酸化后的碳纳米管和炭黑的混合物中，60～80℃下恒温搅拌24～48h，反应后过滤，得到碳纳米管/炭黑杂化交联颗粒；

e)将苯乙烯、碳纳米管/炭黑杂化交联颗粒混合均匀，超声处理30min，加入引发剂，升温至146～148℃，冷凝回流，反应1～2h，反应结束获得碳纳米管/炭黑复合改性聚苯乙烯树脂；

按照以下配比准备原料：苯乙烯78～90g、甲基丙烯酸缩水甘油酯5～10g、丙烯酰氯5～10g；碳纳米管1～3g；炭黑1～3g；1,4-二氧六环40～60ml、引发剂0.1～0.5g；浓硫酸60～80ml、浓硝酸180～220ml；去离子水100～200ml；

所述制得的碳纳米管/炭黑复合改性聚苯乙烯树脂和二氧化碳发泡剂加入到挤出发泡机组中进行发泡。

2.按照权利要求1所述的碳纳米管/炭黑复合改性聚苯乙烯树脂的合成方法，其特征在于，所述引发剂为偶氮类、过氧化物引发剂或热引发。

3.根据权利要求1所述的碳纳米管/炭黑复合改性聚苯乙烯树脂的合成方法，其特征在于，所述碳纳米管为多壁碳纳米管，外径范围为10～20nm，长度为5～15μm。

4.根据权利要求1所述的碳纳米管/炭黑复合改性聚苯乙烯树脂的合成方法，其特征在于，所述炭黑的粒径为10μm～30μm，比表面积为500～1000m²/g。

5.根据权利要求1所述的碳纳米管/炭黑复合改性聚苯乙烯树脂的合成方法，其特征在于，所述步骤b)中，炭黑和硫酸溶液的反应产物洗涤后放入恒温干燥箱中干燥备用。

6.根据权利要求1所述的碳纳米管/炭黑复合改性聚苯乙烯树脂的合成方法，其特征在于，发泡加工温度110-130℃，发泡熔体从机头挤出后，在辅机上定型、冷却，得到挤塑聚苯乙烯泡沫塑料，其导热系数为0.023～0.027W/(m·K)。