[发明专利]热塑性聚氨酯/多壁碳纳米管/钴锌铁氧体磁性纳米复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种热塑性聚氨酯/多壁碳纳米管/钴锌铁氧体磁性纳米复合材料的制备方法，包括：

(1)将浓度为15～20mol/L的强氧化性酸与多壁碳纳米管按质量比200～400∶1混合，超声分散30～60min，然后升温至100～120℃，酸化处理18～30h，得到酸化处理后的多壁碳纳米管；

(2)室温下，将上述酸化处理后的多壁碳纳米管按质量比1∶180～1∶280超声分散到乙二醇溶液中，再加入可溶性铁盐、锌盐、钴盐，待完全溶解后加入聚乙二醇和无水乙酸钠，搅拌20～40min，完全溶解后，升温至180～220℃，反应9～12h，冷却至室温，用去离子水洗涤产物，再用磁铁收集产物，烘干得到MWCNTs/Co_0.5Zn_0.5Fe₂O₄磁性纳米粉体；其中，铁盐、锌盐、钴盐配比要求为Zn²⁺和Co²⁺的摩尔比为1∶1，Zn²⁺和Co²⁺的之和与Fe³⁺的摩尔比为1∶2；

(3)室温下，在溶剂中加入上述MWCNTs/Co_0.5Zn_0.5Fe₂O₄磁性纳米粉体，超声分散1～2h，随后再加入热塑性聚氨酯，升温至70～90℃，在搅拌速度为500～800r/min下搅拌3～6h，待热塑性聚氨酯完全溶解后在500～800r/min下超声搅拌1～2h，最后在80～110℃下将溶剂蒸发即得。

2.根据权利要求1所述的一种热塑性聚氨酯/多壁碳纳米管/钴锌铁氧体磁性纳米复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中的强氧化性酸为浓硝酸、浓硫酸中的一种或两者的混合溶液。

3.根据权利要求1所述的一种热塑性聚氨酯/多壁碳纳米管/钴锌铁氧体磁性纳米复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中的铁盐、锌盐、钴盐为可溶性铁的氯化物FeCl₃·6H₂O、钴的硝酸盐Co(NO₃)₂·6H₂O、锌的硝酸盐Zn(NO₃)₂·6H₂O。

4.根据权利要求1所述的一种热塑性聚氨酯/多壁碳纳米管/钴锌铁氧体磁性纳米复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中的无水乙酸钠与铁盐中Fe³⁺的摩尔比为8∶1～12∶1。

5.根据权利要求1所述的一种热塑性聚氨酯/多壁碳纳米管/钴锌铁氧体磁性纳米复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中的乙二醇溶液的浓度为98～99.5wt％，加入聚乙二醇的量为乙二醇体积的1/50～1/25，分子量为200。

6.根据权利要求1所述的一种热塑性聚氨酯/多壁碳纳米管/钴锌铁氧体磁性纳米复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中搅拌的速度为500～800转/分钟。

7.根据权利要求1所述的一种热塑性聚氨酯/多壁碳纳米管/钴锌铁氧体磁性纳米复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中烘干时的温度为40～60℃，时间为15～24h。

8.根据权利要求1所述的一种热塑性聚氨酯/多壁碳纳米管/钴锌铁氧体磁性纳米复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中的溶剂为N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、甲苯、二甲苯、丙酮、环己酮、甲基异丁基酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯或二乙二醇乙醚。

9.根据权利要求1所述的一种热塑性聚氨酯/多壁碳纳米管/钴锌铁氧体磁性纳米复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中热塑性聚氨酯为聚醚型聚氨酯弹性体或聚酯型聚氨酯弹性体。

10.根据权利要求1所述的一种热塑性聚氨酯/多壁碳纳米管/钴锌铁氧体磁性纳米复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中的MWCNTs/Co_0.5Zn_0.5Fe₂O₄磁性纳米颗粒占聚酯型聚氨酯弹性体的质量分数为0.1～60％，热塑性聚氨酯与溶剂的质量比为1∶10～1∶20。