[发明专利]溶剂混合诱导聚合物接枝碳纳米管在溶剂中自组装的方法

权利要求书

1.一种溶剂混合诱导聚合物接枝碳纳米管在溶剂中自组装的方法，其特征在于将选择的聚合物修饰到长度为5~100μm、直径为5~25nm的碳纳米管表面，所述聚合物的聚合度为20~5000，碳纳米管上聚合物的接枝率为5~60%；利用超声波将接枝好的碳纳米管分散到与聚合物相匹配的初始分散溶剂中，接着一边以10~1000r/min的速度搅拌，一边向分散体系中滴加第二种溶剂，诱导碳纳米管在较短时间内自组装；静置1分钟~1小时后，可在容器的底部收集到碳纳米管的自组装体。

2.根据权利要求1所述的溶剂混合诱导聚合物接枝碳纳米管在溶剂中自组装的方法，其特征在于所述的当聚合物为聚苯乙烯，若初始分散溶剂为：四氢呋喃，后滴加的第二种溶剂包括：甲醇、乙醇、丙酮、甲酸、乙酸、水或其混合液中任一种；若初始分散溶剂为：苯，后滴加的第二种溶剂包括：甲醇、乙醇、丙酮、环已烷、环已酮或其混合液中任一种；若初始分散溶剂为：二氯苯，后滴加的第二种溶剂包括：苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、四氢呋喃、甲醇、乙醇、丙酮、甲酸、乙酸、乙酸乙酯或其混合液中任一种。

3.根据权利要求1所述的溶剂混合诱导聚合物接枝碳纳米管在溶剂中自组装的方法，其特征在于当聚合物为聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、聚丙烯酸丁酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯或聚甲基丙烯酸丁酯时中任一种时，若初始分散溶剂为：四氢呋喃、甲醇、乙醇、异丙醇、甲酸、乙酸、丙酮或其混合液中任一种时，后滴加的第二种溶剂为水。

4.根据权利要求1所述的溶剂混合诱导聚合物接枝碳纳米管在溶剂中自组装的方法，其特征在于当聚合物为聚丙烯酸或聚甲基丙烯酸时，若初始分散溶剂为：水、四氢呋喃、甲醇、乙醇、异丙醇、N,N-二甲基甲酰胺或其混合液中任一种，后滴加的第二种溶剂包括：丙酮、乙醚或其混合液中任一种。

5.根据权利要求1所述的溶剂混合诱导聚合物接枝碳纳米管在溶剂中自组装的方法，其特征在于当聚合物是聚乙二醇、氧化聚乙烯或聚乙烯醇时，若初始分散溶剂为：甲醇、乙醇、四氢呋喃、甲酸、乙酸、水或其混合液中任一种，后滴加的第二种溶剂包括：乙醚、异丙基醚或其混合液中任一种。

6.根据权利要求1所述的溶剂混合诱导聚合物接枝碳纳米管在溶剂中自组装的方法，其特征在于当聚合物是聚乙烯基吡咯烷酮时，若初始分散溶剂为：甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇、戊醇、环已醇、甲酸、乙酸、丙酸、水、2-吡咯烷酮、N-甲基吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮、环已酮、丁胺、环已胺、苯胺、乙二胺、吡啶或其混合液中任一种，后滴加的第二种溶剂包括：二氧六环、二乙醚、二甲醚、四氢呋喃、丙酮、2-丁酮、乙酸乙酯、乙酸异丁酯或其混合液中任一种；若初始分散溶剂为：环已酮、二氯甲烷、三氯甲烷、1,2-二氯乙烷、环已醇、环已胺、苯胺或其混合液任一种，后滴加的第二种溶剂包括：苯、甲苯、二甲苯、石油醚、已烷、戊烷、环已烷、四氯化碳或氯苯中任一种。

7.根据权利要求1所述的溶剂混合诱导聚合物接枝碳纳米管在溶剂中自组装的方法，其特征在于当聚合物是聚丙烯酰氨或聚丙烯腈，若初始分散溶剂为：水，后滴加的第二种溶剂包括：甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、四氢呋喃、乙醚或其混合液中任一种。

8.根据权利要求1所述的溶剂混合诱导聚合物接枝碳纳米管在溶剂中自组装的方法，其特征在于当聚合物接枝碳纳米管的质量与两种溶剂体积和之比为0.001mg/ml~0.05 mg/ml时，得到直径为0.1~0.5μm的自组装体；当聚合物接枝碳纳米管的质量与两种溶剂体积和之比为0.05mg/ml~0.1mg/ml时，得到直径为1~2μm的自组装体；当聚合物接枝碳纳米管的质量与两种溶剂体积和之比为0.1mg/ml~0.2mg/ml时，得到直径为1.5~4μm的自组装体；当聚合物接枝碳纳米管的质量与两种溶剂体积和之比为0.2mg/ml~0.5mg/ml时，得到直径为2~5μm的自组装体。

9.根据权利要求1所述的溶剂混合诱导聚合物接枝碳纳米管在溶剂中自组装的方法，其特征在于所述碳纳米管包括：单壁碳纳米管、多壁碳纳米管或其混合物中任一种。