表面接枝乙烯基类高分子链的碳纳米管的制备方法

地区:上海市 宝山区

关键词:桂林电子科技大学

成果类型:其它

成果领域:生物与新医药

成果编号:A2021061000003778

成果描述:

由于独特的结构、优异的机械性能以及光、电、热等功能特性,碳纳米管(CNTs)已在许多领域应用中获得重大突破,同时也在许多高科技领域表现出更多潜在的应用,成为纳米科学研究中的一个新热点。碳纳米管在高分子材料中的应用研究一直受到人们广泛关注,最终目的是将碳纳米管同高分子材料通过特定手段混合制备成为高性能化或功能化的高分子基复合材料。但是为实现以上目的,必须要求解决三个突出问题:CNTs在高分子材料中难分散易团聚;CNTs与高分子材料之间的相容性较差,不利于一些性能的提高,如力学性能;碳纳米管与高分子材料之间的界面一般都较差。这些问题普遍存在于纳米粒子在聚合物基复合材料的应用中。该发明提供了一种表面接枝乙烯基类高分子链的碳纳米管的制备方法,其特征是将碳纳米管用可溶性亚铁盐与双氧水所组成的Fenton试剂处理实现表面羟基化;进一步用含有不饱和双键官能团的偶联剂表面处理;将表面带有双键的碳纳米管与乙烯基单体进行接枝聚合反应,得到表面接枝乙烯基类高分子链的碳纳米管。该发明具有绿色环保、高效、成本低廉、工艺简单的优点,适于工业化生产。所得功能化碳纳米管具有优异的油溶性或水溶性,调控接枝的乙烯基单体种类实现碳纳米管在大多数高分子材料中获得良好分散并能与其形成以化学键为主的较强界面作用,从而能够充分利用碳纳米管的优异性能制备高性能化或功能化的高分子复合材料。该发明的优点是:绿色环保、高效、成本低廉、工艺简单,适于工业化生产,所得功能化碳纳米管具有优异的油溶性或水溶性,调控接枝的乙烯基单体种类实现碳纳米管在大多数高分子材料中获得良好分散并能与其形成以化学键为主的较强界面作用,从而能够充分利用碳纳米管的优异性能制备高性能化或功能化的高分子复合材料。该发明提供的表面接枝碳纳米管用途广泛,在生物医学、化工新能源材料、高性能高分子复合材料、电子信息功能材料等领域有较大应用潜力,正积极探索更具体的应用。
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