[发明专利]聚合物纳米复合材料、其方法及应用

权利要求书

1.一种包含聚碳酸酯、聚丙烯和多壁碳纳米管的聚合物共混物纳米复合材料，其中所述聚碳酸酯以45w/w％至60w/w％的浓度存在，所述聚丙烯以35w/w％至50w/w％的浓度存在，并且所述多壁碳纳米管以0.5w/w％至5％w/w％的浓度存在；其中所述多壁碳纳米管选择性地定位在所述聚碳酸酯和所述聚丙烯的界面处；其中所述聚合物共混物纳米复合材料为双渗透网络结构的形式，并且其中所述多壁碳纳米管缝合所述聚碳酸酯和所述聚丙烯的共连续界面以形成所述双渗透网络结构。

2.根据权利要求1所述的聚合物共混物纳米复合材料，其中所述聚碳酸酯以47.5w/w％至59.75w/w％的浓度存在，所述聚丙烯以37.5w/w％至49.75w/w％的浓度存在，并且所述多壁碳纳米管以0.5w/w％至5％w/w％的浓度存在。

3.根据权利要求1所述的聚合物共混物纳米复合材料，其中所述复合材料的杨氏模量为849.13MPa至1629.6MPa，拉伸强度为14.58MPa至33.85MPa，断裂伸长率为1.6至3.5％，损耗模量为36118.3Pa至71143.2Pa，储能模量为28264.5Pa至62525.5Pa，并且介电常数为3.2至10.8。

4.一种制备根据权利要求1所述的聚合物共混物纳米复合材料的方法，所述方法包括以下行为：

(a)使聚碳酸酯和聚丙烯混合以获得聚碳酸酯/聚丙烯共混物体系；以及

(b)向所述聚碳酸酯/聚丙烯共混物体系添加多壁碳纳米管，然后混合以获得根据权利要求1所述的聚合物共混物纳米复合材料。

5.根据权利要求4所述的方法，其中步骤(a)的所述混合在混合机中在220℃至240℃的温度下进行。

6.根据权利要求4所述的方法，其中步骤(a)的所述混合在混合机中在230℃的温度下进行。

7.根据权利要求4或5所述的方法，其中所述混合机选自包括混合机类型为50EHT的Brabender混合机、Haake混合机和双螺杆挤出机的组。

8.根据权利要求4或5所述的方法，其中将所述聚碳酸酯在225℃至240℃的温度下引入至所述混合机中，然后将聚丙烯添加至所述聚碳酸酯。

9.根据权利要求4所述的方法，其中将聚碳酸酯以所述聚合物共混物的45重量％至60重量％的浓度引入，并且将聚丙烯以所述聚合物共混物的35重量％至50重量％的浓度添加至聚碳酸酯。

10.根据权利要求4所述的方法，其中将聚碳酸酯以所述聚合物共混物的47.5w/w％至59.75w/w％的浓度引入，并且将聚丙烯以所述聚合物共混物的37.5w/w％至49.75w/w％的浓度添加至聚碳酸酯。

11.根据权利要求4所述的方法，其中在步骤(a)中获得的所述聚碳酸酯/聚丙烯共混物体系中所述聚碳酸酯/聚丙烯的浓度比为50∶50或60∶40。

12.根据权利要求4所述的方法，其中步骤(a)中的所述混合以50rpm至60rpm的转速进行1分钟至2分钟的持续时间以获得所述聚碳酸酯/聚丙烯共混物体系。

13.根据权利要求4所述的方法，其中步骤(a)中的所述混合以60rpm的转速进行2分钟的持续时间以获得所述聚碳酸酯/聚丙烯共混物体系。

14.根据权利要求4所述的方法，其中将所述多壁碳纳米管以0.5w/w％至5w/w％的浓度添加至所述聚碳酸酯/聚丙烯共混物体系。

15.根据权利要求4所述的方法，其中将所述多壁碳纳米管以5w/w％的浓度添加至所述聚碳酸酯/聚丙烯共混物体系。