一种超支化聚酰胺胺包覆碳纳米管核壳型介电填料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109942892A(43)申请公布日2019.06.28(21)申请号201910235858.9(22)申请日2019.03.27(71)申请人华南理工大学地址510640广东省广州市天河区五山路381号(72)发明人王小萍韩霄贾德民(74)专利代理机构广州粤高专利商标代理有限公司44102代理人何淑珍江裕强(51)Int.Cl.C08K9/10(2006.01)C08K9/04(2006.01)C08K3/04(2006.01)C08L83/04(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种超支化聚酰胺胺包覆碳纳米管核壳型介电填料及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种超支化聚酰胺胺包覆碳纳米管核壳型介电填料及其制备方法。该方法为：利用缩合剂二环己基碳二亚胺活化碳纳米管表面的羧基，使其和多元胺进行缩合反应，从而得到氨基化的碳纳米管，再利用双键和氨基在低温下进行Michael加成反应，随后升温进一步缩合，得到超支化聚酰胺胺包覆的碳纳米管。该方法得到的介电填料，与聚合物的相容性很好，可以均匀的分散在聚合物基体中，在提高介电常数的同时，有效降低材料的介电损耗。CN109942892ACN109942892A权利要求书1/1页1.一种超支化聚酰胺胺包覆碳纳米管介电填料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将羧基化碳纳米管超声分散在乙醇溶液中，加入缩合剂二环己基碳二亚胺和多元胺，25~120℃搅拌反应12~48h，反应完成后用无水乙醇洗涤，过滤，真空干燥得到氨基化碳纳米管；（2）将氨基化的碳纳米管超声分散在冰盐浴的有机溶剂中，氮气保护下，缓慢滴加含有双键的酸或酯，-10℃~25℃反应1~24h，然后在50~150℃下反应1~12h,反应完成后用无水乙醇洗涤，过滤，真空干燥得超支化聚酰胺胺包覆的碳纳米管。2.根据权利要求1所述超支化聚酰胺胺包覆碳纳米管介电填料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，羧基化碳纳米管的乙醇分散液浓度为1~3mg/ml，羧基化碳纳米管与二环己基碳二亚胺的质量比为1:0.2~1，羧基化碳纳米管中的羧基与多元胺中的氨基的摩尔比为1:3~6。3.根据权利要求1所述超支化聚酰胺胺包覆碳纳米管介电填料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述氨基化碳纳米管的分散液浓度为1~3mg/ml，氨基化碳纳米管中的氨基和含有双键的酸或酯中的双键的摩尔比为1:0.5~1。4.根据权利要求1所述超支化聚酰胺胺包覆碳纳米管介电填料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述多元胺为乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺及其它多乙烯多胺、多氨基芳香化合物、多氨基杂环化合物中一种以上。5.根据权利要求1所述超支化聚酰胺胺包覆碳纳米管介电填料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述羧基化碳纳米管是羧基含量为1wt%~10wt%的单壁碳纳米管或多壁碳纳米管。6.根据权利要求1所述超支化聚酰胺胺包覆碳纳米管介电填料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述含有双键的酸或酯为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丁烯酸乙酯、新戊二醇二丙烯酸酯及它们的同系物、衍生物和异构体中的一种以上。7.根据权利要求1所述超支化聚酰胺胺包覆碳纳米管介电填料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述有机溶剂为甲醇、乙醇、异丁醇、甲酰胺、丙酮、氯仿中的至少一种。8.由权利要求1~7任一项所述制备方法制备得到一种超支化聚酰胺胺包覆碳纳米管核壳型介电填料。2CN109942892A说明书1/4页一种超支化聚酰胺胺包覆碳纳米管核壳型介电填料及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种超支化聚酰胺胺包覆碳纳米管制备核壳型介电填料的方法，属于复合材料制备的技术领域。背景技术[0002]近年来，具有高介电常数低介电损耗的聚合物基复合材料在电子电气、人工肌肉、传感器等领域受到了广泛的关注。与传统的的介电陶瓷材料相比，聚合物材料具有轻质、成本低、易加工等优点，但是聚合物材料本身的介电常数比较低。[0003]提高聚合物材料介电常数的方式主要有两种：一是添加高介电陶瓷填料，这种方法虽然能有效地提高聚合物材料的介电常数，但添加较大，会破坏材料的机械性能；二是添加导电填料，此种方法基于逾渗理论，当导电填料用量达到逾渗阈值时，介电常数最大，用量超过逾渗阈值时，材料内形成导电通路，介电损耗大幅增加。[0004]碳纳米管是一种非常优秀的介电填料，在很低的添加量下就可以获得较高的介电常数，而且不影响材料机械性能。但是这种介电常数的提高通常伴随着介电损耗的大幅增加，限制了其实际应用。为了解决高介电常数和低介电损