[发明专利]一种含氟高聚物功能基化的碳纳米管及其制备方法

摘要

本发明公开一种含氟高聚物功能基化的碳纳米管及其制备方法，所述的含氟高聚物功能基化的碳纳米管按质量比计算，即碳纳米管：含氟单体为1:2-10的比例，由含氟单体在碳纳米管表面诱导接枝聚合得到。其制备方法首先将碳纳米管和含氟单体置于等离子体炉中，抽真空，通入高纯氩气进行第一次等离子处理后再用氧气活化，升温、进行第二次等离子处理，所得产物依次经丙酮洗涤、真空抽滤、干燥，即得无毒、不破坏碳纳米管本体结构、高润滑性的含氟高聚物功能基化的碳纳米管。其制备方法具有操作简单、安全、环保、生产周期短，最终所得含氟高聚物功能基化的碳纳米管的功能基化程度高，反应活性强，有效克服其表面惰性和严重自缠绕和自聚集问题。

主权项

一种含氟高聚物功能基化的碳纳米管，其特征在于所述的含氟高聚物功能基化的碳纳米管按质量比计算，即碳纳米管：含氟单体为1:2‑10的比例，采用等离子体诱导接枝改性的方法使含氟单体在碳纳米管的表面形成一层含氟高聚物薄膜，即得含氟高聚物功能基化的碳纳米管；       所述的碳纳米管为单壁碳纳米管、双壁碳纳米管或多壁碳纳米管；所述的含氟单体为甲基丙烯酸全氟烷基酯、甲基丙烯酸含硫杂原子全氟烷基酯、甲基丙烯酸全氟含氮氟烷基酯、甲基丙烯酸全氟酰胺酯或带羟基含氟烯醇；上述的采用等离子体诱导接枝改性的方法使含氟单体在碳纳米管的表面形成一层含氟高聚物薄膜，具体包括如下步骤：(1)、将碳纳米管和含氟单体放入等离子体化学气相沉积炉的真空腔中，抽真空 至0.1Pa时，在温度为10‑30℃下通入高纯氩气，调节真空腔压力10‑30Pa，以45‑75W的等离子体功率进行第一次等离子处理10‑20min；(2)、向真空腔室内通入5‑10min的高纯氧气，然后加热至50‑120℃，以10‑50W的等离子体功率进行第二次等离子处理20‑30min，得到粉末状固体；(3)、取出步骤（2）所得的粉末状固体，依次经丙酮洗涤、真空抽滤2‑4次后置于80℃下真空干燥，即得含氟高聚物功能基化的碳纳米管。