[发明专利]一种改性碳纳米管的制备方法

摘要

本发明公开了一种改性碳纳米管的制备方法，将酸化后的碳纳米管，与4-羟基-2，2，6，6-四甲基吡啶氮氧自由基进行脱水缩合反应后，再与预聚的聚合物链进行偶合接枝反应，把聚合物链接枝到碳纳米管表面，得到了聚合物接枝的碳纳米管，在碳纳米管表面缠绕有大量聚合物，增加了表面悬挂键，提高了改性碳纳米管在介质中的分散性，并且聚合物的链长可由引发活性点和单体的配比来控制，可以应用于生物医药、塑料、橡胶、涂料、涂料等领域；尤其是可以利用不同聚合物的性能，大幅度提高了碳纳米管性能，并且可以根据实际需要，选择制作具备某种特性的改性碳纳米管，进一步拓展了该碳纳米管的应用空间。

主权项

1、一种改性碳纳米管的制备方法，所述的改性碳纳米管制备方法包括以下步骤：A、制取酸化的碳纳米管，在超声波处理、加热回流处理条件下，0.5-5重量份的原始碳纳米管在强氧化性酸中充分反应，将反应后混合物经过去离子水稀释、微孔滤膜真空抽滤处理后，再经多次冲洗，至冲洗液到中性时，将冲洗后的产物在真空状态下完全干燥，得到酸化的碳纳米管；B、制取表面带有4-羟基-2，2，6，6-四甲基吡啶氮氧自由基的碳纳米管，将所述酸化的碳纳米管与4-羟基-2，2，6，6-四甲基吡啶氮氧自由基、4-二甲基氨基吡啶、N，N’-二环己基碳二亚胺充分混合，在20℃-80℃且磁力强力搅拌条件下充分反应后，将该反应所得产物经微孔滤膜真空抽滤并多次洗涤后，再在0℃-180℃的真空状态下完全干燥，得到表面带有-氮氧自由基的碳纳米管；C、制取末端带有卤素基团的大分子引发剂，将0.1-5重量份的小分子引发剂、0.1-5重量份的催化剂、0.1-5重量份的配位体与1-50体积份的溶剂放入容器中密封，向该容器内充入氩气或氮气1min-100min，对该容器进行三次冷冻-抽真空-解冻循环后，向该容器内加入0.1-100体积份的含双键单体并密封，向该容器内充入氩气或氮气1min-100min，对该容器进行三次冷冻-抽真空-解冻循环，然后在0℃-150℃条件下充分反应0.1h-1000h，容器内粘度明显增加后，停止该反应，将该反应得到的粗产物用溶剂溶解，并通过中性氧化铝柱子除去带颜色的过渡态金属离子等杂质后，再蒸发干燥，得到末端带有卤素基团的大分子引发剂；D、将所述步骤B中得到的表面带有氮氧自由基的碳纳米管0.1-10重量份、所述步骤C中得到的末端带有卤素基团的大分子引发剂0.1-10重量份、配位体0.1-5重量份与溶剂1-100体积份放入容器中，将容器密封后通氩气或氮气1min-100min，并对该容器进行三次冷冻-抽真空-解冻循环，在0℃-150℃条件下充分反应，将该反应所得产物用溶剂溶解稀释后，经微孔滤膜真空抽滤并多次洗涤，再在0℃-180℃条件下完全干燥，得到聚合物接枝改性的碳纳米管。