[发明专利]一种碳纳米管/聚醚酮复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种碳纳米管/聚醚酮复合材料，其特征在于，所述碳纳米管/聚醚酮复合材料包括聚醚酮和分散在聚醚酮中的碳纳米管；

所述聚醚酮具有式I所示结构单元：

其中x+y＝1，x＝1％～10％；

所述碳纳米管在复合材料中的质量分数为0.1％～10％；

所述碳纳米管/聚醚酮复合材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将4,4'-二氟二苯甲酮、双酚芴、对羟基二苯甲酮、碳纳米管、催化剂、脱水剂和反应溶剂混合，得到反应原料；所述催化剂包括碳酸钾和碳酸钠中的一种或两种；

(2)将所述步骤(1)得到的反应原料依次进行共沸脱水、排除脱水剂和聚合反应，得到碳纳米管/聚醚酮复合材料；

所述4,4'-二氟二苯甲酮、双酚芴和对羟基二苯甲酮的摩尔比为0.8～1.2：0.01～0.10：0.9～0.99；所述碳纳米管和双酚芴的质量比为0.1～5：1～10；

所述聚合反应包括依次进行的第一聚合反应和第二聚合反应；所述第一聚合反应的温度为240～280℃，时间为2～3h；所述第二聚合反应的温度为300～310℃，时间为0.5～1h。

2.权利要求1所述碳纳米管/聚醚酮复合材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将4,4'-二氟二苯甲酮、双酚芴、对羟基二苯甲酮、碳纳米管、催化剂、脱水剂和反应溶剂混合，得到反应原料；所述催化剂包括碳酸钾和碳酸钠中的一种或两种；

(2)将所述步骤(1)得到的反应原料依次进行共沸脱水、排除脱水剂和聚合反应，得到碳纳米管/聚醚酮复合材料；

所述4,4'-二氟二苯甲酮、双酚芴和对羟基二苯甲酮的摩尔比为0.8～1.2：0.01～0.10：0.9～0.99；所述碳纳米管和双酚芴的质量比为0.1～5：1～10；

所述聚合反应包括依次进行的第一聚合反应和第二聚合反应；所述第一聚合反应的温度为240～280℃，时间为2～3h；所述第二聚合反应的温度为300～310℃，时间为0.5～1h。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述碳纳米管包括单壁碳纳米管和/或多壁碳纳米管。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述共沸脱水、排除脱水剂和聚合反应均在保护气氛下进行。

5.根据权利要求2或4所述的制备方法，其特征在于，所述共沸脱水的温度为140～180℃，时间为1～2h。

6.根据权利要求2或4所述的制备方法，其特征在于，所述排除脱水剂的温度为210～230℃，时间为2～3h。

7.权利要求1所述碳纳米管/聚醚酮复合材料或者权利要求2～6任一项所述方法制备得到的碳纳米管/聚醚酮复合材料作为热塑性高分子材料的应用。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述碳纳米管/聚醚酮复合材料作为热塑性高分子材料的应用方法包括以下步骤：

(a)将碳纳米管/聚醚酮复合材料依次进行挤出、造粒和干燥处理，得到复合材料颗粒；

(b)将所述步骤(a)得到的复合材料颗粒依次进行注塑成型和退火处理，得到热塑性高分子材料。