[发明专利]一种笼型倍半硅氧烷改性碳纳米管的制备方法及应用

权利要求书

1.一种笼型倍半硅氧烷改性碳纳米管的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

a、乙醇超声处理粒径均匀的羧基化碳纳米管；

b、将处理后的羧基化碳纳米管和多巴胺盐酸盐依次溶入pH=8.5的Tris缓冲液中，羧基化碳纳米管含量为0.1~1.0g/100ml，并在60W-120W的条件下超声处理5分钟，得到混合溶液Ⅰ；

c、将多巴胺盐酸盐加入混合溶液Ⅰ中，用混合溶液Ⅰ配制成多巴胺盐酸盐浓度为1.0~10.0g/L的混合溶液，避光在冰水浴中搅拌至多巴胺盐酸盐完全溶解，得到混合溶液Ⅱ；

d、将混合溶液Ⅱ置于25℃的恒温条件下机械搅拌24~72小时，得到含聚多巴胺改性碳纳米管混合溶液；

e、将聚多巴胺改性碳纳米管混合溶液中加入去离子水，在转数为1000~8000转的条件下离心5~10分钟，并冷冻干燥，得到聚多巴胺改性碳纳米管；

f、将聚多巴胺改性碳纳米管加入有机溶剂中，配制聚多巴胺改性碳纳米管:有机溶剂(m/V)=1.0~5.0g/L的混合溶液Ⅳ；

g、将氨基化笼型倍半硅氧烷加入步骤f所述的有机溶剂中，配制氨基化笼型倍半硅氧烷:有机溶剂(m/V)= 2.0~10.0g/L的混合溶液Ⅴ；

h、将混合溶液Ⅳ和混合溶液Ⅴ按照1:1~1:5的比例混合，并用Tris缓冲液调节其pH值到在8~10之间，得到混合溶液Ⅵ；

i、将混合溶液Ⅵ在温度90~110℃的条件下反应5~12小时，反应结束后用滤膜进行过滤，得到的滤渣依次用甲苯，乙醇，去离子水洗涤，干燥，得到笼型倍半硅氧烷改性碳纳米管。

2.根据权利要求1所述的笼型倍半硅氧烷改性碳纳米管的制备方法，其特征在于：所述步骤e中，冷冻干燥具体为：-65~-55℃的条件下冷冻干燥24~72小时。

3.根据权利要求1所述的笼型倍半硅氧烷改性碳纳米管的制备方法，其特征在于：所述步骤i中，过滤所用滤膜是孔径为0.22μm-0.45μm的滤膜，所述滤膜的材质包括尼龙、聚四氟乙烯。

4.根据权利要求1所述的笼型倍半硅氧烷改性碳纳米管的制备方法，其特征在于：所述有机溶剂包括：甲苯、氯仿、四氢呋喃。

5.根据权利要求1所述的笼型倍半硅氧烷改性碳纳米管的制备方法，其特征在于：所述机械搅拌的转速为80~140r/min。

6.一种权利要求1所述的笼型倍半硅氧烷改性碳纳米管的应用，其特征在于：将所述笼型倍半硅氧烷改性碳纳米管加入到环氧树脂中，得到力学增强的笼型倍半硅氧烷改性碳纳米管/环氧树脂复合材料。

7.根据权利要求6所述的笼型倍半硅氧烷改性碳纳米管的应用，其特征在于：在所述力学增强的笼型倍半硅氧烷改性碳纳米管/环氧树脂复合材料中，所述笼型倍半硅氧烷改性碳纳米管的添加重量分数为0.1~1.5%。