[发明专利]表面带有异氰酸酯基团的功能化碳纳米管及其制备方法

摘要

本发明提供了一种表面带有异氰酸酯基团的功能化碳纳米管及其制备方法。将碳纳米管用强氧化性酸处理后，与二氯亚砜反应，所得产物与二元氨或者二元醇反应得到表面带有氨基或羟基的改性碳纳米管；将表面带有氨基或羟基的改性碳纳米管与二元或多元异氰酸酯反应，得到表面带有异氰酸酯基团的功能化碳纳米管。所得功能化碳纳米管表面异氰酸酯基团具有良好的反应活性，可以与含氨基或羟基的物质进一步反应，从而可以作为重要的中间体，将其它物质(如聚脲，聚氨酯等)通过化学反应连接在碳纳米管的外表面，实现新纳米材料的设计，制备及应用。

主权项

1.表面带有异氰酸酯基团的功能化碳纳米管的制备方法，其特征在于其具体制备方法如下：步骤(a)：将碳纳米管原料以0.1～100重量比与强氧化性酸混合，用0～100kHz超声波处理2分钟至2小时后，20～200℃下搅拌，反应0.5～100hr，抽滤，用水反复洗涤多次至滤液呈中性，真空干燥后得到酸化的碳纳米管；步骤(b)：加入步骤(a)所得酸化碳纳米管1重量份和酰化剂二氯亚砜1～100重量份，用0～100kHz超声波处理3～60min后，加热到20～160℃，搅拌下反应5～100hr，抽滤并反复洗涤除去酰化剂，得到酰化的碳纳米管；将所得酰化碳纳米管1重量份与二元醇，多元醇，二元胺或者多元胺1～50重量份混合，用0～100kHz超声波处理3～100min后，在0～200℃下反应1～50hr，抽滤，反复洗涤后，真空干燥，得到表面带有羟基或胺基的碳纳米管；步骤(c)：将以上所得表面带有氨基或羟基的改性碳纳米管与二元或多元异氰酸酯以重量比为20/1～1/100加料，于-30～100℃下反应2～120h，经过滤，洗涤，真空干燥，得到表面带有异氰酸酯基团的功能化碳纳米管。