[发明专利]碳纳米管/炭黑复合改性聚苯乙烯树脂的合成方法

摘要

本发明的一种碳纳米管/炭黑复合改性聚苯乙烯树脂的合成方法，采用苯乙烯‑丙烯酰氯‑甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物作为界面交联改性剂，把碳纳米管和炭黑制备成杂化交联颗粒，实现棒状纳米管和颗粒状炭黑杂化的目的，在苯乙烯本体聚合时加入，制备出一种碳纳米管/炭黑复合改性聚苯乙烯树脂，应用于挤塑聚苯乙烯泡沫塑料XPS，制备方法简单，易于操作，成本低，制备的树脂中碳纳米管/炭黑分散性能好，所得树脂制备的XPS具有导热系数低和热阻高的性能，当碳纳米管和炭黑总添加量为6%时，所得聚苯乙烯树脂制备的XPS导热系数能达到0.023‑0.027W/(m·K)。

主权项

1.一种碳纳米管/炭黑复合改性聚苯乙烯树脂的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：a)将碳纳米管加入浓硫酸和浓硝酸的混合溶液中，超声处理1h，用去离子水洗涤至中性，60℃干燥24h备用；b)将炭黑和硫酸溶液混合，在60℃条件下反应4～8h，将反应产物过滤，洗涤后干燥备用；c)引发剂置于氮气环境中，加入1，4二氧六环、甲基丙烯酸缩水甘油酯和苯乙烯，磁力搅拌，搅拌同时缓慢注入丙烯酰氯，继续磁力搅拌5min，使其均匀混合，于60～70℃恒温条件下磁力搅拌24～48h，反应得到苯乙烯‑丙烯酰氯‑甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物溶液；d)将合成的苯乙烯‑丙烯酰氯‑甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物溶液滴入上述步骤a)、b)酸化后的碳纳米管和炭黑的混合物中，60～80℃下恒温搅拌24～48h，反应后过滤，得到碳纳米管/炭黑杂化交联颗粒；e)将苯乙烯、碳纳米管/炭黑杂化交联颗粒混合均匀，超声处理30min，加入引发剂，升温至146～148℃，冷凝回流，反应1～2h，反应结束获得碳纳米管/炭黑复合改性聚苯乙烯树脂；按照以下配比准备原料：苯乙烯78～90g、甲基丙烯酸缩水甘油酯5～10g、丙烯酰氯5～10g；碳纳米管1～3g；炭黑1～3g；1,4‑二氧六环40～60ml、引发剂0.1～0.5g；浓硫酸60～80ml、浓硝酸180～220ml；去离子水100～200ml；所述制得的碳纳米管/炭黑复合改性聚苯乙烯树脂和二氧化碳发泡剂加入到挤出发泡机组中进行发泡。