[发明专利]一种碳纳米管分散剂及其制备方法

权利要求书

1.一种碳纳米管分散剂，其特征在于，该分散剂由N-乙烯基吡咯烷酮、不饱和大单体A聚合制备获得，其中，不饱和大单体A具有式Ⅰ结构通式：

其中，R₁为H或者C₁-C₄的烷基；当W为时，X为—或NH；当W为-CH₂-、-CH₂CH₂-、-CH₂CH₂CH₂-、-OCH₂CH₂CH₂CH₂-时，X为O或NH；n为1-100的整数；Z为H、烷氧基或R₂为C₁-C₂₀的烷基；

Y为聚醚、聚酯或聚酰胺，结构通式分别如式Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ所示：

其中，k和m为0-100的整数，且k和m不同时为0；R₃、R₄、R₅、R₆、R₇和R₈为C₁-C₁₈的亚烷基、C₁-C₂₄的芳基或芳基亚烷基；p、q、s和t为1-100的整数；

不饱和大单体A为式Ⅰ结构通式中各结构的一种或几种组合；

N-乙烯基吡咯烷酮与不饱和大单体A的摩尔比为1～30:1；

所述聚醚结构，选用聚氧乙烯醚、聚氧丙烯醚、聚氧乙烯聚氧丙烯醚的一种或几种；

所述聚酯结构，选用聚乙二醇己二酸酯、聚丁二醇己二酸酯、聚己二醇丁二酸酯、聚对苯二酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚己内酯、聚12-羟基硬脂酸酯的一种或几种；

所述聚酰胺结构，选用聚己二酸己二胺、聚己二酸丁二胺、聚丁二酸己二胺、聚对苯二酸己二胺、聚己内酰胺、聚对苯二酰对苯二胺的一种或几种；

所述碳纳米管分散剂重均分子量为10000-1000000。

2.一种权利要求1所述碳纳米管分散剂的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下具体步骤：

(1)将引发剂溶于溶剂中，制得混合溶液F；

(2)将N-乙烯基吡咯烷酮、不饱和大单体A、链转移剂溶于溶剂中，制得混合溶液G；

(3)在油浴恒温和搅拌的条件下将混合溶液G滴入混合溶液F中，反应温度为40-120℃，滴加时间为0.5-5小时；

(4)滴加完全后继续保温0.5-3小时，使反应完全，制得所述碳纳米管分散剂；其中：

不饱和大单体A具有式Ⅰ结构通式：

其中，R₁为H或者C₁-C₄的烷基；当W为时，X为—或NH；当W为-CH₂-、-CH₂CH₂-、-CH₂CH₂CH₂-、-OCH₂CH₂CH₂CH₂-时，X为O或NH；n为1-100的整数；Z为H、烷氧基或R₂为C₁-C₂₀的烷基；

Y为聚醚、聚酯或聚酰胺，结构通式分别如式Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ所示：

其中，k和m为0-100的整数，且k和m不同时为0；R₃、R₄、R₅、R₆、R₇和R₈为C₁-C₁₈的亚烷基、C₁-C₂₄的芳基或芳基亚烷基；p、q、s和t为1-100的整数；

不饱和大单体A为式Ⅰ结构通式中各结构的一种或几种组合；

N-乙烯基吡咯烷酮与不饱和大单体A的摩尔比为1～30:1；

所述聚醚结构，选用聚氧乙烯醚、聚氧丙烯醚、聚氧乙烯聚氧丙烯醚的一种或几种；

所述聚酯结构，选用聚乙二醇己二酸酯、聚丁二醇己二酸酯、聚己二醇丁二酸酯、聚对苯二酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚己内酯、聚12-羟基硬脂酸酯的一种或几种；

所述聚酰胺结构，选用聚己二酸己二胺、聚己二酸丁二胺、聚丁二酸己二胺、聚对苯二酸己二胺、聚己内酰胺、聚对苯二酰对苯二胺的一种或几种；

所述溶剂为水、乙醇、四氢呋喃、二氧六环、二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N二甲基乙酰胺、二甲苯、甲苯、N-甲基吡咯烷酮的一种或几种组合；

所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化二苯甲酰、过硫酸盐、双氧水中的一种或几种组合，引发剂为单体总质量的0.3％-2.5％；

所述链转移剂为巯基乙醇、巯基乙酸、巯基丙酸、十二烷基硫醇、十六烷基硫醇、十八烷基硫醇、巯基乙酸-2-乙基己酯、巯基乙酸异辛酯或巯基丙酸异辛酯中的一种或几种，链转移剂用量为单体总质量的0.2％-4.0％。