原位聚合制备超支化聚酰胺接枝碳纳米管的方法.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CN106478988A(43)申请公布日2017.03.08(21)申请号201610845767.3C08G69/42(2006.01)(22)申请日2016.09.23C08G83/00(2006.01)(71)申请人天津科技大学地址300222天津市河西区大沽南路1038号天津科技大学(72)发明人陈晓婷冯传义李道克冀茹鑫张雅婷(74)专利代理机构天津盛理知识产权代理有限公司12209代理人陈娟(51)Int.Cl.C08K9/10(2006.01)C08K9/02(2006.01)C08K7/24(2006.01)C08L77/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称原位聚合制备超支化聚酰胺接枝碳纳米管的方法(57)摘要本发明涉及一种原位聚合制备超支化聚酰胺接枝碳纳米管的方法，以三(3-氨基苯基)氧化磷和二元酸为单体，通过原位聚合将超支化聚酰胺接枝到碳纳米管表面。本发明制备的超支化聚酰胺原位修饰碳纳米管比直接接枝法制备的超支化聚酰胺改性碳纳米管具有更高的接枝率，更好的分散性。CN106478988ACN106478988A权利要求书1/1页1.一种原位聚合制备超支化聚酰胺接枝碳纳米管的方法，其特征在于：通过三(3-氨基苯基)氧化膦、二元酸与羧基化的碳纳米管发生缩聚反应制备超支化聚酰胺接枝碳纳米管。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：将三(3-氨基苯基)和二元酸按照一定的摩尔比加入到烧瓶中，通入氮气，加入溶剂完全溶解后加入一定量的催化剂，再加入一定质量比的羧基化的碳纳米管，超声分散0.5～1h，强搅拌0.5～1h，室温搅拌反应2～4h，升温至70℃，搅拌反应2～4h，升温至130℃，搅拌反应8～12h，反应结束后用微孔滤膜进行过滤，然后用溶剂和丙酮洗涤，真空干燥，即得到超支化聚酰胺原位修饰的碳纳米管。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：三(3-氨基苯基)氧化膦与二元酸的摩尔投料比为1:1～1:3；羧基化的碳纳米管的质量为三(3-氨基苯基)氧化膦与二元酸总质量的5％～20％。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述的二元酸为乙二酸、丙二酸、丁二酸、1,3-丙二酸、1,4-丁二酸，己二酸、癸二酸的一种或两种以上的混合。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述的溶剂为N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲亚砜的一种或两种以上的混合。6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述的催化剂为亚磷酸三苯酯、吡啶的一种或两种的混合。7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述的三(3-氨基苯基)氧化膦的制备方法为：(1)称取1份重量的三苯基氧化膦于烧瓶中，加入一定量的浓硫酸，搅拌溶解，将浓硫酸和发烟硝酸按照1:1～6:1的比例混合，然后将混酸滴加到烧瓶中，于1～2h内滴完，然后室温反应1h，升温至50～60℃反应4～6h，升温至90℃反应1～2h，反应完毕后将反应液倒入水中，将析出的黄色粉末过滤洗涤至中性，然后将粉末在无水乙醇中回流0.5～2h，过滤烘干，得到三(3-硝基苯基)氧化膦；(2)将步骤(1)中制得的三(3-硝基苯基)氧化膦，活性炭，氯化铁，无水乙醇于烧瓶中，搅拌加热，回流开始后滴加水合肼，于0.5～1h内滴加完毕，反应6～8h，过滤，冷却结晶，得到三(3-氨基苯基)氧化膦。8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述的羧基化的碳纳米管的制备方法为：称取1份重量的碳纳米管原料，加入50～300份重量的强氧化性酸，以0～100kHz超声波处理0.1～2h，然后强搅拌0.5～2h，升温至40～100℃，继续搅拌3～6h，反应结束用微孔滤膜过滤，蒸馏水反复洗涤至中性，80～160℃下真空干燥8～24h，得到羧基化的碳纳米管。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述的碳纳米管原料为催化热解、电弧放电、模板法或激光蒸发法制备的单壁或多壁碳纳米管。10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述强氧化性酸为硝酸、硫酸的一种或两种混合。2CN106478988A说明书1/4页原位聚合制备超支化聚酰胺接枝碳纳米管的方法技术领域[0001]本发明属于碳纳米管的表面修饰领域，涉及超支化聚合物改性碳纳米管，尤其是一种原位聚合制备超支化聚酰胺接枝碳纳米管的方法。背景技术[0002]1991年Iijima发现了碳纳米管(CNTs)，这是继C60之后碳材料领域的一个重大发现。由于巨大的长径比，碳纳米管表现出典型的一维量子特征，具有许多异常的力学、电磁学和化学性能。从理论上讲，碳纳米管是用于制备高分子复合材料最为理想的增强填料，其优异的力学性能可以在很大程度上改善聚合物复合材料的机