[发明专利]多壁碳纳米管分散性改善及提高环氧复合涂层性能的方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，尤其涉及一种多壁碳纳米管分 散性改善及提高环氧复合涂层性能的方法。

背景技术

碳纳米管是继C60之后发现的碳的又一同素异形体，其径向尺 寸较小，管的外径一般在几纳米到几十纳米，管的内径更小，有的只 有1nm左右；而其长度一般在微米级，长度和直径比非常大，可达 103～106。因此，碳纳米管被认为是一种典型的一维纳米材料。碳纳 米管自从被人类发现以来，就一直被誉为未来的材料，是近年来国际 科学的前沿领域之一。改性多壁碳纳米管表面原子数所占的比例大， 具有不饱和性，与其他组分作用时，可在两个混合相之间产生很大的 作用力，从而对材料增强增韧作用较好，相关研究表明，添加1％、 1.5％的MWCNTs杂化粒子可使环氧树脂的柔韧性分别提高7.4％ 和11.6％。改性多壁碳纳米管在高分子材料方面有一些应用，但主要 是在橡胶材料的拉伸性能方面，对于其在环氧树脂方面的应用较少， 而其在环氧树脂中的最佳用量方面的研究就更加贫乏。

现有的改性多壁碳纳米管由于极大的长径比，非常容易团聚，分 散性较差，通环氧复合涂层性能较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多壁碳纳米管分散性改善及提高环 氧复合涂层性能的方法，旨在现有的改性多壁碳纳米管由于极大的长 径比，非常容易团聚，分散性较差，通环氧复合涂层性能较差的问题。

本发明是这样实现的，一种多壁碳纳米管分散性改善及提高环氧 复合涂层性能的方法，所述多壁碳纳米管分散性改善及提高环氧复合 涂层性能的方法采用KH560改性改性多壁碳纳米管，将其应用于环 氧涂层中，制备含改性多壁碳纳米管5％、3％、2％、1％、0.7％的 MWCMTs/epoxy环氧复合涂层。

进一步，所述多壁碳纳米管分散性改善及提高环氧复合涂层性能 的方法具体包括：

称取0.5g的碳纳米管于烧杯中，向其中加入体积比为浓硫酸：浓 硝酸＝3：1的混酸，超声振荡1h，再移入三口烧瓶中，在40℃下搅 拌12h，用2L去离子水稀释，抽滤，用0.1mol/L氢氧化钠溶液洗至 中性，在80℃烘干；

瓶中，控制反应温度为70℃反应18h，反应完全后，将多余的SOCl₂通过减压蒸馏除去，产物在真空干燥烘箱中烘烤6h；

取0.2g一定量的经SOCl₂处理后的后的粉体与小烧杯中，向其中 加入适量的无水乙醇和去离子水的混合溶液，超声20min，再向其中 加入2wt％的KH560；

再超声15min，再将混合溶液移入三口烧瓶，在80℃下回流1h， 过滤，烘干。

适量的无水乙醇和去离子水的混合溶液为50ml混合溶液，其中 乙醇：水＝9:1(体积比)。