[发明专利]一种单壁碳纳米管接枝改性聚[2,5-二羟基-1,4-苯撑吡啶并二咪唑]的方法

权利要求书

1.一种单壁碳纳米管接枝改性聚[2，5-二羟基-1，4-苯撑吡啶并二咪唑]的方法，其特征在于单壁碳纳米管接枝改性聚[2，5-二羟基-1，4-苯撑吡啶并二咪唑]的方法是通过以下步骤实现的：

一、对单壁碳纳米管进行羧基化处理，得羧基化单壁碳纳米管；

二、羧基化单壁碳纳米管接枝改性聚[2，5-二羟基-1，4-苯撑吡啶并二咪唑]：a、将五氧化二磷加至磷酸中，搅拌溶解得多聚磷酸溶液，其中五氧化二磷与磷酸的质量比为1∶1～2；b、将步骤一得到的羧基化单壁碳纳米管加入a步骤制备的多聚磷酸溶液中，搅拌0.5～2小时，得羧基化单壁碳纳米管分散液，步骤一得到的羧基化单壁碳纳米管与a步骤制备的多聚磷酸溶液的质量比为1∶50～1000；c、将聚[2，5-二羟基-1，4-苯撑吡啶并二咪唑]与甲磺酸混合搅拌4～24小时，得聚[2，5-二羟基-1，4-苯撑吡啶并二咪唑]溶液，其中聚[2，5-二羟基-1，4-苯撑吡啶并二咪唑]与甲磺酸的质量比为1∶20～100；d、将b步骤得到的羧基化单壁碳纳米管分散液与c步骤得到的聚[2，5-二羟基-1，4-苯撑吡啶并二咪唑]溶液按照质量比为1∶1～2的比例混合，然后在100℃～180℃温度下搅拌反应12～48小时，得反应产物，将反应产物水洗后干燥，得羧基化单壁碳纳米管接枝改性聚[2，5-二羟基-1，4-苯撑吡啶并二咪唑]。

2.根据权利要求1所述的一种单壁碳纳米管接枝改性聚[2，5-二羟基-1，4-苯撑吡啶并二咪唑]的方法，其特征在于步骤一中采用如下步骤对单壁碳纳米管进行羧基化处理：一、向混酸中加入单壁碳纳米管，然后在100℃下搅拌反应24小时，冷却得混合物，其中，混酸为浓HNO₃与浓H₂SO₄按体积比为1∶3，单壁碳纳米管质量与混酸体积的比例为1g∶45mL～50mL；二、向步骤一得到的混合物中加入蒸馏水，搅拌30分钟后，通过0.22μm的微孔滤膜抽滤，然后用蒸馏水润洗滤饼，直至过滤器下端滤出液体的pH值呈中性，然后将滤饼在90℃下真空烘干，得到羧基化单壁碳纳米管。

3.根据权利要求1或2所述的一种单壁碳纳米管接枝改性聚[2，5-二羟基-1，4-苯撑吡啶并二咪唑]的方法，其特征在于步骤二的c步骤中所述的聚[2，5-二羟基-1，4-苯撑吡啶并二咪唑]的制备方法如下：a、在氮气气氛下，向质量分数为80％～84％的五氧化二磷的多聚磷酸溶液中加入2，5-二羟基对苯二甲酸、2，3，5，6-四氨基吡啶盐酸盐单体和二氯化锡，搅拌均匀得混合物A，然后将混合物A在60℃～80℃下加热搅拌反应12～36小时，得混合物B，其中，2，5-二羟基对苯二甲酸和2，3，5，6-四氨基吡啶盐酸盐单体的摩尔比为1∶1，二氯化锡与2，5-二羟基对苯二甲酸的质量比为0.001～0.01∶1，2，5-二羟基对苯二甲酸、2，3，5，6-四氨基吡啶盐酸盐单体和二氯化锡的总质量与多聚磷酸溶液的质量比为0.05～0.25∶1；b、将a步骤得到的混合物B升温至100℃～120℃，然后加入五氧化二磷，再保温搅拌反应4～8小时，得混合物C，其中，加入的五氧化二磷与a步骤中2，5-二羟基对苯二甲酸的摩尔比为1∶0.67～1；c、将b步骤得到的混合物C升温至140℃～160℃，然后保温反应3～5小时，再升温至180℃～200℃，保温反应3～5小时，得反应产物，然后再将反应产物冷却至室温后，水洗至中性，再在60～100℃下真空干燥12～48小时，得聚[2，5-二羟基-1，4-苯撑吡啶并二咪唑]。

4.根据权利要求3所述的一种单壁碳纳米管接枝改性聚[2，5-二羟基-1，4-苯撑吡啶并二咪唑]的方法，其特征在于步骤二的c步骤中所述的聚[2，5-二羟基-1，4-苯撑吡啶并二咪唑]的制备方法的a步骤中二氯化锡与2，5-二羟基对苯二甲酸的质量比为0.002～0.006∶1。

5.根据权利要求3或4所述的一种单壁碳纳米管接枝改性聚[2，5-二羟基-1，4-苯撑吡啶并二咪唑]的方法，其特征在于步骤二的c步骤中所述的聚[2，5-二羟基-1，4-苯撑吡啶并二咪唑]的制备方法的c步骤中将b步骤得到的混合物C升温至150℃，然后保温反应5小时，再升温至180℃，保温反应5小时，得反应产物。

6.根据权利要求1或2所述的一种单壁碳纳米管接枝改性聚[2，5-二羟基-1，4-苯撑吡啶并二咪唑]的方法，其特征在于步骤二的a步骤中磷酸浓度为85％。