专利名称：聚苯并咪唑功能化碳管增强酸化聚醚胺复合物的制备方法
技术领域：
本发明涉及的是一种纳米复合物材料技术领域的方法，具体是一种聚苯并咪唑功能化碳管增强酸化聚醚胺复合物的制备方法。
背景技术：
碳纳米管作为一种高性能无机填料在制备碳纳米管增强聚合物复合材料方面有广泛的应用。通常制备碳纳米管增强聚合物的方法有两种，一种是物理共混，另一种是化学接枝。因碳管自身内部较强的范德华力和光滑的表面，在物理共混时，与聚合物基体之间的相容性较差，容易在聚合物基体内形成微米级的团聚，从而影响碳管对聚合物性能的提高。 因此，在进行物理共混之前，要对碳纳米管表面进行改性，改性的方法也有两种，一种是通过物理吸附作用在碳管表面包裹一层表面活性剂，另一种则是通过化学方法共价接枝上一些小分子或聚合物。这样可以有效地抑制碳管之间的作用力，提高与聚合物基体的相容性， 从而改善对聚合物的增强效果。酸化聚醚胺(A-PHAE)是一种聚醚胺盐，具有良好的粘结性能和相对聚醚胺更高的02、CO2性能，但其力学性能不如聚醚胺。经过对现有技术的检索发现，1976年Michael J. Μ.等人曾在 Acid-Base interaction in Filler-Matrix Systems (±真料-基体体系中的酸碱作用)Ind. Eng. Chem.，Prod. Res. Dev.，1976，15，206-211文献中报道了几种碱性无机填料(如CaCO3, BaTiO3)和酸性聚合物之间的酸碱作用对聚合物力学性能的影响。这篇文献提供了一种利用酸碱作用来提高聚合物力学性能的方法，但是这种酸碱作用却不曾被利用在制备碳管增强聚合物复合材料方面。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种聚苯并咪唑功能化碳管增强酸化聚醚胺复合物的制备方法，提高了酸化聚醚胺的热力学性能，同时制备方法简单，工艺步骤简单，且对环境污染小。本发明是通过以下技术方案实现的本发明涉及一种聚苯并咪唑功能化碳管(MWNTs-g-OPBI)，其结构式为
权利要求
1. 一种聚苯并咪唑功能化碳管增强酸化聚醚胺复合物，其特征在于，其组分及含量为 0. 5-1. 5wt%聚苯并咪唑功能化碳管和98. 5-99. 5wt%酸化聚醚胺； 所述的聚苯并咪唑功能化碳管的结构式为
2.一种根据权利要求1所述的聚苯并咪唑功能化碳管增强酸化聚醚胺复合物的制备方法，其特征在于，通过在碳管表面通过原位聚合反应接枝上聚苯并咪唑得到粗产物，经提纯后获得聚苯并咪唑功能化碳管；另外将环氧单体和乙醇胺进行开环聚合反应并酸化处理后制得酸化聚醚胺，并与聚苯并咪唑功能化碳管共混烘干后得到聚苯并咪唑功能化碳管增强酸化聚醚胺复合物。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征是，所述的原位聚合反应是指将多壁碳纳米管分散在盛有甲烷磺酸和五氧化二磷混合溶液中，加入4，4’ - 二苯醚二甲酸和3，3’ - 二氨基联苯胺进行加温搅拌处理，完成后将反应液置于冰水中，依次经过碱洗、水洗和真空干燥处理后得到粗产物。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征是，所述的分散是指在室温下，超声加机械搅拌1小时。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征是，所述的甲烷磺酸和五氧化二磷混合溶液是指甲烷磺酸和五氧化二磷的质量比为10 1的溶液。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征是，所述的加温搅拌处理是指在氮气保护环境下，先在80°C下反应12 M小时，后在100°C下反应12 M小时，最后在140°C下反应30 40分钟。
7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征是，所述的提纯是指将粗产物溶于二甲基亚砜后用聚四氟乙烯微孔膜进行抽滤，对抽滤所得进行干燥。
8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征是，所述的开环聚合是指将等摩尔的环氧单体和乙醇胺在以丙二醇甲醚为反应溶剂的条件下置于140°C环境下反应6小时，得到聚醚胺。
9.根据权利要求2所述的制备方法，其特征是，所述的酸化处理是指通过加入与乙醇胺等摩尔的浓盐酸进行酸化并升温至90°C反应1小时。
10.根据权利要求2所述的制备方法，其特征是，所述的共混是指将酸化聚醚胺溶液与分散在DMSO中的聚苯并咪唑功能化碳管超声混合后磁力搅拌12 M小时，其中聚苯并咪唑功能化碳管的含量为酸化聚醚胺的0. 5-1. 5wt%, DMSO的用量使得整个共混液的浓度控制在10 15wt%。
全文摘要
一种纳米复合材料技术领域的聚苯并咪唑功能化碳管增强酸化聚醚胺复合物的制备方法，通过在碳管表面通过原位聚合反应接枝上聚苯并咪唑得到粗产物，经提纯后获得聚苯并咪唑功能化碳管；另外将环氧单体和乙醇胺进行开环聚合反应并酸化处理后制得酸化聚醚胺，并与聚苯并咪唑功能化碳管共混烘干后得到聚苯并咪唑功能化碳管增强酸化聚醚胺复合物。本发明提高了酸化聚醚胺的热力学性能，同时制备方法简单，工艺步骤简单，且对环境污染小。
文档编号C08G59/64GK102199334SQ20111009429
公开日2011年9月28日 申请日期2011年4月14日 优先权日2011年4月14日
发明者印杰, 史子兴, 唐甜, 徐宏杰 申请人:上海交通大学