[发明专利]一种有效分散碳纳米管的方法

摘要

本发明公开了一种碳纳米管的分散方法，涉及碳纳米管复合材料领域。本发明通过化学手段将分散单元以共价键形式接枝到碳纳米管表面，通过静电作用和空间位阻作用，有效分散碳纳米管。本发明提供的一种碳纳米管的分散方法能够有效抑制碳纳米管的团聚，提高碳纳米管在溶液中的分散性及稳定性，为碳纳米管复合材料的制备奠定基础。

主权项

1.一种碳纳米管的分散方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将碳纳米管置入混酸中，油浴加热到100℃～300℃，回流1～5h，冷却至室温，过滤、洗涤，置于100℃烘箱内烘干至恒重，得到氧化碳纳米管，其中碳纳米管与混酸的质量比为1:20～50；混酸为质量分数≥60％的浓硝酸与质量分数≥60％的浓硫酸的混合溶液，其中浓硫酸与浓硝酸的体积比为5:1～10:1；(2)将5％～15％步骤1)后得到的氧化碳纳米管与0.5％～5％硅烷偶联剂混合，加入30％～50％盐酸溶液，置入安放在超声波水浴中的反应釜中超声分散1～5h；(3)在步骤2)后的反应釜加入中加入4％～15％聚合单体A和30％～45％聚合单体B，0.5％～2.5％引发剂C，0.5％～2.5％引发剂D和0.5％～2.0％链转移剂E，升温至40～80℃，保温2～6h后冷却至室温得到分散均匀的碳纳米管分散液；百分数均代表质量分数；且氧化碳纳米管、硅烷偶联剂混合、盐酸溶液，聚合单体A、聚合单体B、引发剂C、引发剂D和链转移剂E之和为100％；聚合单体A为丙烯酸，甲基丙烯酸、丁烯酸中的一种或两种；聚合单体B为烯丙基聚氧乙烯醚、甲基烯丙基聚氧乙烯醚、异丁烯醇聚氧乙烯醚中的一种或两种；引发剂C为过氧化氢、过硫酸铵、过氧乙酸和过氧丙酸中的一种；引发剂D为硫代硫酸钠、抗败血酸、硫酸亚铁中的一种；链转移剂E为为巯基乙酸、巯基丙酸、巯基丙醇、次磷酸钠、甲酸钠中的一种；步骤(2)中，硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷、γ‑甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种或两种。