[发明专利]一种笼型倍半硅氧烷改性碳纳米管的制备方法及应用

摘要

本发明涉及一种碳纳米管改性技术领域，提供了一种新型笼型倍半硅氧烷改性碳纳米管的制备方法及其在环氧树脂中的应用，所述制备方法包括如下步骤羧基化碳纳米管预处理，配制多巴胺盐酸盐和羧基化碳纳米管的混合液，并经过避光冰水浴搅拌、机械搅拌、离心、纯化等操作，得到聚多巴胺改性碳纳米管；最后，将将聚多巴胺改性碳纳米管和氨基化笼型倍半硅氧烷分别加入有机溶剂中，混合后调节pH值，在温度90~110℃的条件下反应后、经过滤，洗涤，干燥等步骤，得到笼型倍半硅氧烷改性碳纳米管。本发明操作方法简单易行，可改善碳纳米管在环氧树脂中的分散性以及界面结合性能，有效地提高环氧树脂的力学性能及耐热性。

主权项

一种笼型倍半硅氧烷改性碳纳米管的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：a、乙醇超声处理粒径均匀的羧基化碳纳米管；b、将处理后的羧基化碳纳米管和多巴胺盐酸盐依次溶入pH=8.5的Tris缓冲液中，羧基化碳纳米管含量为0.1~1.0g/100ml，并在60W‑120W的条件下超声处理5分钟，得到混合溶液Ⅰ；c、将多巴胺盐酸盐加入混合溶液Ⅰ中，用混合溶液Ⅰ配制成多巴胺盐酸盐浓度为1.0~10.0g/L的混合溶液，避光在冰水浴中搅拌至多巴胺盐酸盐完全溶解，得到混合溶液Ⅱ；d、将混合溶液Ⅱ置于25℃的恒温条件下机械搅拌24~72小时，得到含聚多巴胺改性碳纳米管混合溶液；e、将聚多巴胺改性碳纳米管混合溶液中加入去离子水，在转数为1000~8000转的条件下离心5~10分钟，并冷冻干燥，得到聚多巴胺改性碳纳米管；f、将聚多巴胺改性碳纳米管加入有机溶剂中，配制聚多巴胺改性碳纳米管:有机溶剂(m/V)=1.0~5.0g/L的混合溶液Ⅳ；g、将氨基化笼型倍半硅氧烷加入步骤f所述的有机溶剂中，配制氨基化笼型倍半硅氧烷:有机溶剂(m/V)= 2.0~10.0g/L的混合溶液Ⅴ；h、将混合溶液Ⅳ和混合溶液Ⅴ按照1:1~1:5的比例混合，并用Tris缓冲液调节其pH值到在8~10之间，得到混合溶液Ⅵ；i、将混合溶液Ⅵ在温度90~110℃的条件下反应5~12小时，反应结束后用滤膜进行过滤，得到的滤渣依次用甲苯，乙醇，去离子水洗涤，干燥，得到笼型倍半硅氧烷改性碳纳米管。