[发明专利]一种基于巯基-烯点击反应制备超支化聚合物/碳纳米管/碳纤维跨尺度增强体的方法

摘要

本发明公开了一种基于巯基‑烯点击反应制备超支化聚合物/碳纳米管/碳纤维跨尺度增强体的方法，其步骤如下：1)利用双氧水对碳纤维和碳纳米管进行处理，得到氧化处理碳纤维和氧化处理碳纳米管；2)将氧化处理碳纤维和氧化处理碳纳米管分别与含乙烯基硅烷偶联剂反应，得到乙烯基功能化碳纤维以及乙烯基功能化碳纳米管；3)以多巯基化合物和二烯烃化合物为原料，通过紫外光引发巯基‑烯点击反应制得超支化聚合物，然后加入乙烯基功能化碳纤维以及乙烯基功能化碳纳米管，在紫外光照射下继续巯基‑烯点击反应。本发明反应周期较短、产率高、副产物少且无害，解决了碳纤维表面惰性、表面活性官能团少、与聚合物基体表面相容性差等问题。

主权项

1.一种基于巯基‑烯点击反应制备超支化聚合物/碳纳米管/碳纤维跨尺度增强体的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：步骤一、将4g碳纤维加入到100～200mL质量百分比溶度为30％的双氧水中，超声波处理30～60分钟，然后在50～80℃油浴中反应1～4小时，反应结束后抽滤，并用去离子水洗涤4次，置于120℃真空干燥箱中干燥至恒重，即得到氧化处理碳纤维；步骤二、将4g通过所述步骤一中制得的氧化处理碳纤维加入到100～200mL体积比为95:5的乙醇与含乙烯基硅烷偶联剂混合溶液中，用乙酸调节pH值至4～6，室温下磁力搅拌30～50分钟，然后在80℃油浴锅中反应4～6小时，反应结束后抽滤并用去离子水洗涤4次，置于120℃真空干燥箱中干燥至恒重，即得到乙烯基功能化碳纤维；步骤三、将0.5g碳纳米管加入到50～100mL质量百分比溶度为30％的双氧水中，超声波处理30～60分钟，然后在60～80℃油浴中反应2～4小时，反应结束后抽滤，并用去离子水洗涤4次，置于100℃真空干燥箱中干燥至恒重，即得到氧化处理碳纳米管；步骤四、将0.5g氧化处理碳纳米管分散到50～100mL体积比为95:5的乙醇与含乙烯基硅烷偶联剂混合溶液中，用乙酸调节pH值至4～6，超声处理30～60分钟，然后在80℃油浴锅中反应4～8小时，反应结束后抽滤并用去离子水洗涤4次，置于100℃真空干燥箱中干燥至恒重，即得到乙烯基功能化碳纳米管；步骤五、将0.01～0.015摩尔多巯基化合物、0.01摩尔二烯烃化合物和0.2～0.5毫摩尔光引发剂分散在40～80mL的二甲基甲酰胺中，采用波长为365nm的紫外光照射体系引发巯基‑烯点击反应，照射30分钟后再加入0.5g乙烯基功能化碳纳米管和4g乙烯基功能化碳纤维，超声处理30～60分钟，用波长为365nm的紫外光再照射30～60分钟，反应结束后用二甲基甲酰胺清洗4次，在80℃真空干燥箱中干燥48小时，即得到超支化聚合物/碳纳米管/碳纤维跨尺度增强体。