[发明专利]一种碳纳米管表面功能化的方法

摘要

本发明涉及一种碳纳米管表面功能化的方法，采用多巴胺盐酸盐仿生修饰的方法对碳纳米管进行表面包覆处理后，再用二次功能化单体对多巴胺改性后的碳纳米管进行表面功能化接枝处理，旨在改善碳纳米管在橡胶基体中的分散性以及其与橡胶界面的粘合性能，进而解决现存的未改性碳纳米管在基体中的分散，以及界面结合问题，并且避免了传统的碳纳米管表面改性方法中的强酸刻蚀氧化功能化处理给碳纳米管本身造成损伤，给环境带来污染且工艺流程复杂这一系列问题，简化了工艺流程且生产出的改性碳管的性能优异。

主权项

一种碳纳米管表面功能化的方法，其特征在于，步骤如下：主要包含多巴胺盐酸盐表面活化处理和二次功能化单体的进一步表面接枝处理两大部分，具体步骤和条件为：（1）多巴胺盐酸盐表面活化处理配制浓度为1.0~10 g/L的多巴胺盐酸盐溶液，加入tris缓冲物质，调节溶液的pH值为碱性，将洗干净并且烘干的碳纳米管置于配制置好的溶液中，碳纳米管加入量为0.1~1.0g/100mL，超声分散均匀后，搅拌1~36小时得到多巴胺表面活化处理的碳纳米管；（2）将上述步骤所得到的多巴胺包覆的碳纳米管用去离子水进行彻底清洗后干燥以备接下来使用；（3）二次功能化单体的进一步表面功能化处理：配制水与N‑N二甲基甲酰胺体积比为1:1至5:1的反应溶液，按照0.1~1.0g/100mL的加入量加入步骤（1）中所得到的干燥的多巴胺包覆碳纳米管，超声分散1~30分钟后，加入二次功能化单体，二次功能化单体加入量为10~100 g/L，所述的二次功能化反应单体选自以下物质中的任何一种：Si69硅烷偶联剂、KH570硅烷偶联剂、KH560硅烷偶联剂、α‑甲基丙烯酸，甲基丙烯酸缩水甘油酯；调节反应溶液pH值为7~12，在温度20~120摄氏度的条件下反应1~6小时，得到的产品进行清洗干燥。