[发明专利]一种碳纳米管的表面处理方法

说明书

本发明公开了一种碳纳米管的表面处理方法，包括：S1：将碳纳米管放入单体溶液内浸泡、搅拌均匀；其中，单体溶液中的包覆单体由丙烯酸及其衍生物、甲基丙烯酸及其衍生物、马来酸酐及其衍生物、衣康酸及其衍生物、甲基丙烯酸缩水甘油酯及其衍生物中的一种或一种以上组成；S2：在S1的单体溶液中加入表面活性剂及去离子水，加热并搅拌，形成悬浮液；S3：在S2的悬浮液中加入引发剂并搅拌；位于碳纳米管表面的包覆单体发生聚合反应形成聚合物；S4：将经S3处理后的碳纳米管进行高压过滤、清洗、干燥，从而得到表面被聚合物包覆的碳纳米管。该表面处理方法可有效改善碳纳米管在基材中的分散性，减弱碳纳米管对基材流动性的影响，提高基材的导电性。

【技术领域】

本发明涉及碳纳米管的表面处理技术领域，具体是涉及一种碳纳米管的表面处理方法。

【背景技术】

碳纳米管(Carbon Nanotube，CNT)是常见的一维碳纳米材料，具有比表面积大、长径比在500以上、电导率高等优点，在导电材料中的应用越来越广泛，有替代导电炭黑和碳纤维的趋势。

将碳纳米管加入到如聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)等基材中时，由于碳纳米管的长径比较大，容易导致基材的流动性严重降低，分散性差，需要加入较多的份数遮盖分散性的问题。因此，实现碳纳米管在聚合物材料中的均匀分散，将其性能最大化，具有很高的应用价值。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种碳纳米管的表面处理方法，可有效改善碳纳米管在基材中的分散性，减弱碳纳米管对基材流动性的影响，提高基材的导电性。

为了达到上述目的，本发明的铆合机构包括：

一种碳纳米管的表面处理方法，包括以下步骤：

S1：将碳纳米管放入单体溶液内浸泡、搅拌均匀；其中，单体溶液中的包覆单体由丙烯酸及其衍生物、甲基丙烯酸及其衍生物、马来酸酐及其衍生物、衣康酸及其衍生物、甲基丙烯酸缩水甘油酯及其衍生物中的一种或一种以上组成；

S2：在所述S1的单体溶液中加入表面活性剂及去离子水，加热并搅拌，形成悬浮液；

S3：在所述S2的悬浮液中加入引发剂并搅拌；位于碳纳米管表面的包覆单体发生聚合反应形成聚合物；

S4：将经所述S3处理后的碳纳米管进行高压过滤、清洗、干燥，从而得到表面被聚合物包覆的碳纳米管。

进一步地，所述S1中，碳纳米管与包覆单体的质量比为1：5～10；

优选的，碳纳米管与包覆单体的质量比为1：5、1：6、1：7、1：8、1：9或1：10。

进一步地，所述S1中，碳纳米管为单壁碳纳米管、双壁碳纳米管或多壁碳纳米管；

碳纳米管的直径为0.7nm～7nm，碳纳米管的长径比大于等于500；且碳纳米管的吸油值大于等于300ml/100g、氮吸附BET比表面积大于等于250m²/g、碘吸附值大于等于400mg/g。

进一步地，所述S1中，碳纳米管在常温下浸泡在单体溶液中，且浸泡时间大于等于5min。

进一步地，所述S2中，表面活性剂为铵盐型表面活性剂、吡啶盐型表面活性剂、聚氧乙烯脂肪酸酯型、多乙烯多铵盐型中的一种或一种以上的复配；

碳纳米管与表面活性剂及去离子水的质量比为1：0.1～0.5：20～80；

优选的，碳纳米管与表面活性剂的质量比为1：0.1、1：0.2、1：0.3、1：0.4或1：0.5；碳纳米管与去离子水的质量比为1：20、1：30、1：40、1：50、1：60、1：70或1：80。