碳纳米管的含水悬浮液的制备方法及由此获得的悬浮液的制作方法

文档序号:3433787阅读:319来源:国知局

专利名称::碳纳米管的含水悬浮液的制备方法及由此获得的悬浮液的制作方法碳纳米管的含水悬浮液的制备方法及由此获得的悬浮液本发明涉及碳纳米管的含水悬浮液、其制备方法以及其用途。碳纳米管(或者CNT)是已知的,且其具有特定的晶体结构,其是管状的、中空且封闭、包括以五边形、六边形和/或七边形均匀排列的原子、由碳获得。CNT通常由一个或者多个巻起的石墨片组成。单壁纳米管(或者SWNT)和多壁纳米管(或者MWNT)由此可以区分开来。CNT可在市场上买到或者可通过已知方法制备。可用若干方法(特别是放电、激光烧蚀和化学气相沉积(或者CVD))合成CNT,其中,化学气相沉积适合于制造大量碳纳米管并且因此以适于其大量使用的生产成本获得碳纳米管。该方法具体在于将碳源在相对高的温度下喷射到催化剂上,所述催化剂其自身可由负载于无机固体(例如氧化铝、二氧化硅或者氧化镁)上的金属(例如铁、钴、镍或者钼)组成。所述碳源可包括曱烷、乙烷、乙烯、乙炔、乙醇、甲醇乃至一氧化碳和氢气的混合物(HIPCO方法)。因此,HyperionCatalysisInternationalInc.的申请WO86/03455A1具体描述了CNT的合成。更具体而言,所述方法包括在约85(TC120(TC的温度下,将基于金属(例如特别是铁、钴或镍)的颗粒与基于碳的气体化合物接触,所述基于碳的化合物与基于金属的颗粒的干重比至少为约100:1。从机械角度看,CNT既具有可与钢相比的优异刚性(通过杨氏模量度量),同时又重量极轻。此外,它们具有优异的导电和导热性质,使得它们适合用作将这些性质赋予各种材料(尤其是大分子,例如聚酰胺、聚碳酸酯、聚酯、聚苯乙烯、聚醚醚酮和聚乙烯亚胺)的添加剂。然而,经证实,由于CNT的小尺寸、粉状性质、以及当其通过CVD技术获得时可能具有的缠结结构,CNT难以处理和分散,其中,在提高CNT的大规模生产能力以改善生产和减少残留灰分含量时,所述缠结结构更加显及所获得的悬浮液的稳定性有害。CNT差的可分散性显著影响由CNT与其中引入CNT的聚合物基体形成的复合材料的特性,为了补救CNT差的可分散性,现有技术中已经提出了4各种技术方案。其中,可提及超声处理(sonication)(但是其仅具有暂时效果)或者超声破碎(ultrasonication),所述超声破碎具有部分切割纳米管并且产生可能改变它们的某些性质的含氧(oxygenated)官能团的效果。还提出制备CNT与分散剂例如表面活性剂在溶剂中的混合物,所述表面活性剂包括十二烷基硫酸钠(EP-1495171;VIGOLOB.等,Science,290(2000),1331;WangJ.等,J.ofChem.Society,125(2003),2408;MOORE,V.C.等,Nanoletters,3,(2003),2408)。然而,后者不适合用于分散大量CNT,并且仅对于小于2或3g/l的CNT浓度能够获得令人满意的分散。此外,在通常用于除去所述溶液中过量表面活性剂的透析步骤期间,表面活性剂容易完全从CNT的表面解吸,这产生使获得的悬浮液不稳定的效果。类似地,已经提出分别使用水溶性聚合物(例如阿拉伯胶或者苯乙烯和丙烯酸叔丁酯的共聚物)以将单壁碳纳米管分散在水或者乙醇中(WO02/76888和WO2005/073305)。然而,这些方法中的第一种方法需要使用大量的聚合物并且不适合于稳定大于0.5g/l的CNT。在其它文献(W002/016257和WO2004/097853)中,已经提出使用马来酸和笨乙烯磺酸的共聚物使CNT分散。此处,获得浓的CNT分散液同样需要使用大量分散剂。申请EP-1359121和EP-1359169中所具体^t是出的另一种技术方案在于在溶剂和单体中制备CNT的分散液并且进行原位聚合以得到官能化的CNT。类似地,申请FR-2870251公开了通过如下而获得的复合材料将预复合物(pre-composite)引入到聚合物基体中,所述预复合物自身包括通过相容剂处理的碳纳米管(CNT),所迷相容剂为含有至少一个包含酸单体和/或酸酐(例如丙烯酸类单体、和苯乙烯、(曱基)丙烯酸酯或者(甲基)丙烯酰胺单体)的B1嵌段以及任选的、与所述聚合物基体相容的B2嵌段(例如乙烯基、乙烯基二烯、二蹄或者烯属嵌段并且尤其是基于苯乙烯的嵌段)的聚合物。所下聚合,其中,所述溶剂可为水或者有机溶剂。所获得的产物可特别用作胶乳中的添加剂。该文献中的实施例40还描述了在二》恶烷中的CNT的存在下形成丙烯酸类/笨乙烯共聚物。所获得的预复合物在曱苯中分散良好并且然后可将其引入到聚苯乙烯中。然而,根据所使用的产物,这些技术方案复杂并且可证实为高成本的。而且,接枝操作容易破坏纳米管的结构,并且从而破坏它们的电学和/或机械性质(GARGA.等,P/y^.L幼.295,(1998),273)。申请WO03/050332和WO03/106600描述了在可含有曱基丙烯酸烷基酯基元(motif)的共聚物的存在下的碳纳米管的分散液(尤其是在水中的分散液)。这些分散液可例如使用超声或者胶体磨制备。可能是由于聚合物对纳米管差的亲和力,该技术方案通常得到相当普通的分散液。此外,BenGourion的申请WO2005/07335提出使用嵌段共聚物以将碳纳米管分散(优选使用超声分散)在嵌段之一的选择性溶剂中,在笨乙烯和丙烯酸叔丁酯共聚物的情况下所述选择性溶剂例如为乙醇或者异丙醇。申请人现已发现,对在超声存在下或者使用转子-定子系统与碳纳米管高达10g/l纳米管浓度而未显著影响它们的机械和电学性质的使用很少溶剂的筒单、廉价方式。在专利US-6093764中已经具体描述了作为无机填料(例如碳酸钙)在含水介质中的分散剂的这种共聚物。就本申请人所知,尚未提出过在超声的存在下或者使用剪切系统,使用该共聚物将碳纳米管分散在水中。因此,本发明的目的为碳纳米管的含水悬浮液的制备方法,其包括-使所述纳米管在含水介质中与至少一种分散剂接触,所述分散剂由含有至少一种阴离子型亲水单体和至少一种含有至少一个芳基的单体的共聚物构成,其中,所述芳基被至少一个含有一个或者多个氧原子的链所取代,不饱和链或者环状链上,所使用的分散剂与碳纳米管的重量比为0.6:11.9:1,和-用超声或者使用定子-转子系统对由此获得的混合物进行机械处理、或者通过使由此获得的混合物经由球磨机以进行机械处理。本发明方法用来获得如下悬浮液对于l50g/l、特别是520g/l且更特别地1020g/l的碳纳米管浓度,在环境温度下稳定数天,并且特别是不含有大于30pm乃至大于20(im的颗粒,和/或在所述悬浮液的上层清液中含有浓度至少等于所用浓度的80%的碳纳米管。在本发明的上下文中,"含水介质"指任意这样的介质其至少含有作为连续相的水,任选地,该作为连续相的水与至少一种水混溶性溶剂例如醇(包括乙醇)和/或S同(包括丙酮和曱基乙基酮)混合、和/或可在水中分散至少一种油。因此,表述"含水介质,,还例如涵盖胶乳和水包油乳液。该介质优选由上述组分组成且有利地仅含有水。根据本发明可用的碳纳米管(下文中称为CNT)可为单壁、双壁、或者多壁型。具体而言,双壁CNT可如Flahaut等人在C/zem.Com.(2003),l442中所描述的那样制备。多壁CNT可如文献WO03/02456中所描述的那样制备。根据本发明使用的CNT通常具有0.1~100nm、优选0.450nm且甚至更优选130nm的直径和有利地O.l-lOpm的长度。它们的长度/直径比有利地高于IO且通常高于100。它们的比表面积例如为100300mVg和它们的表观密度可为0.050.5g/cn^且更特别地为0.1~0.2g/cm3。多壁碳纳米管例如可包括515个薄片(flake)且更优选包括710个薄片。具体而言,未处理的纳米管的一个实例可在市场上以商品名GraphistrengthC100得自Arkema。在这些纳米管用于本发明方法之前,可将其纯化和/或氧化和/或研磨。具体而言,CNT可通过在例如球磨机、锤磨机、碾盘式碾磨机、切割磨机(cuttingmill)、气体射流研磨系统或者任何其它能够使CNT缠结网络的尺寸减'j、的研磨系统的设备中所应用的已知技术而进行热研磨或者冷研磨。该研磨步骤优选使用气体射流研磨技术(特别是在空气射流粉碎机中)进行。CNT可通过用硫酸溶液洗涤而纯化,以从其中除去由其制备方法得到的任何残留的无机和金属杂质。具体而言,CNT与硫酸的重量比可为1:21:3,包括边界值。纯化操作也可在90120。C的温度下进行例如510小时。在该操作之后可有利地为将纯化的CNT用水洗涤和对其干燥的步骤。有利地通过将CNT与含有0.515重量。/。NaOCl且优选110重量%NaOCl的次氯酸钠;容液以例如1:0.11:1的CNT与次氯酸钠的重量比4妄触而使其氧化。所述氧化有利地在低于60。C的温度下且优选地在环境温度下进行几分钟24小时。该氧化操作之后可有利地为经氧化的CNT的过滤和/或离心、洗涤和干燥步骤。在本发明方法的第一步骤中,将CNT(未经处理的或者经研磨和/或纯化和/或氧化的)与分散剂接触,所述分散剂由含有至少一种阴离子型亲水单体和至少一种含有至少一个芳基的单体的共聚物构成,其中,所述芳基被至少一个含有一个或者多个氧原子的链所取代,所述链将所述芳基连接至所述单体的在所述共聚物的形成期间能够打开的不饱和链或者环状链上。优选地,该共聚物不含有除上述两种单体之外的其它单体。根据本发明,优选所述阴离子型亲水单体选自具有至少一个羧酸官能团的烯属不饱和单体,例如丙烯酸、二丙烯酸、曱基丙烯酸、巴豆酸、异巴豆酸、肉桂酸、马来酸、富马酸、二曱基富马酸、衣康酸、柠康酸、乙烯基苯甲酸、丙烯酰氨基乙醇酸;具有一个乙烯基键的羧酸酐,例如马来酸酐;和它们的盐;以及这些物质的混合物。在不太优选的替代方案中,所述阴离子型亲水单体可选自具有至少一个磺酸官能团的烯属不饱和单体,例如丙烯酰氨基丙烷^璜酸、2-丙烯酰氨基2-曱基丙烷磺酸、苯乙烯磺酸、乙烯基磺酸、乙烯基苯磺酸、它们的盐、以及其混合物。具体而言,上述单体的盐可为碱金属盐,例如钠盐或者4甲盐;碱土金属特别是镁和钙的盐;铵盐;伯、仲或叔胺的盐,例如硬脂胺、乙醇胺、单乙基胺和二乙基胺;或者铝盐。所述共聚物优选地包括1099重量%且更优选5097重量%的阴离子型亲水单体和190重量%、优选350重量%的含有芳基的单体。在所述含有至少一个芳基的单体中,具体而言,含有一个或者多个氧原子的链可构成聚(亚烷基二醇)基团,所述聚(亚烷基二醇)基团自身可为聚(丙二醇)或者聚(乙二醇)基团或者这两种基团的混合物。这种单体的优选实例有聚(亚烷基二醇)的芳基醚(曱基)丙烯酸酯。还优选所述芳基醚的芳基为苯基。该芳基可进一步被至少一个烷基和/或芳烷基例如三苯乙烯基所取代。在此情况下,所述聚(亚烷基二醇)优选为聚(乙二醇)基团。氧代亚烷基基元的数目可为5100且优选为1050。用于本发明的优选分散剂为含有25摩尔氧化乙烯的乙氧基化的苯酚三笨乙烯基曱基丙烯酸酯,其具体而言可以含有25重量%聚合物的含水溶液形式得自Coatex。在专利US-6093764中具体描述了这样的聚合物。适合用于本发明的另一分散剂由Rohm&Haas以商品名OROTAN731K出售。根据本发明的优选实施方式,所使用的分散剂与碳纳米管的重量比为0.6:11:1。此外,分散剂和碳纳米管的总质量优选占含水介质重量的0.15%且更优选0.52%。在本发明方法的第二步骤中,使CNT和分散剂的混合物经受选自如下8的机械处理超声、使用转子-定子系统的处理、或者使其通过球磨机。仁近"丁化尸x-王日'、J'l,化r,H迅升ka玉;/zUKnztr、j观牛近4丁趁辽1U分钟,例如以该频率进行2040分钟。本申请人已经证实,在随后由悬浮液形成膜的情况下,使碳纳米管悬浮液在超声下通过构成了优选的可选处理。此外,适合用在本发明中的定子-转子系统的实例通常包括转子,其由电机驱动并且设置有垂直于转子轴的流体导向系统,例如基本上径向排列的叶片(blade)或者轮叶(vane)或者设置有周边铣齿(peripheralteeth)的平坦圓盘(flatdisk),所述转子任选地设置有齿轮;和定子,其环绕转子同心设置并且离所述转子外部短的距离,所述定子在其圆周的至少一部分之上配有例如制成格栅(grid)或者共同限定一排或者多排齿的开口,所述开口适合于被抽出穿过转子的并且被所述导向系统喷向所述开口的流体的通过。上述齿的一个或者多个可具有锋利的边缘。因此,流体在转子和定子之间的空气间隙中以及在穿过在定子中制成的开口时均经受高的剪切。具体而言,这样的转子-定子系统由Silverson以商品名SilversonL4RT出售。另一类型的转子-定子系统由Ika-Werke以商品名Ultra-Turrax出售。其它转子-定子系统包括胶体磨、抗絮凝涡轮(deflocculatingturbine)、以及转子-定子型高剪切混合器,例如由Ika-Werke或者Admix出售的设备。根据本发明,优选将转子的速度设定为至少1000rpm且优选为至少3000rpm乃至至少5000rpm。此外,优选转子和定子之间的空气间隙的宽度小于lmm且优选小于200jim、更优选小于100|im并且甚至更优选小于50jim乃至小于40pm。此外,根据本发明而使用的转子-定子系统有利地赋予1000109s"的剪切。根据优选实施方式,本发明方法以这样的方式实施通过转子-定子之前碳纳米管的浓度为至少15g/l乃至至少20g/l,并且在通过转子-定子之后将所述纳米管用水稀释。实际上观察到通过作用于更粘的悬浮液,设备中的功耗更高并且剪切后获得的纳米管悬浮液更稳定。本发明还涉及可通过上述方法获得的悬浮液。具体地说,本发明悬浮液可用于下列用途用于增强聚合物基体;用于制造电子元件用封装材料(例如旨在用于电磁屏蔽和/或抗静电耗散),例如移动电话外壳,计算机外壳,或者船用马达(boardmotor)、轨道交通工具或者9航空器上的电子设备的外壳;用于制造用于两电子元件之间的电连接的墨一1/國^V'art'4—rzrrnB丄丄、."丄-.L':I/画vir、L、Ll厶逸、,|,1_入4,1J二i&_K/>,人;^/rg—_)节'j逸匹乂卞j命4升、,K々,丁孑人'5、n^w^人禾》tt/《入u,5fe^5"H,《/b"Bf吧涂料,热敏电阻,或者发光二极管、光伏电池或超级电容器的电极。因此,本发明还涉及上述悬浮液在上述目的中的应用。现在通过以下非限制性实施例说明本发明。实施例实施例1:未经处理的CNT样品的制备在650。C下、通过化学气相沉积(CVD)由在由负载于氧化铝上的铁构成的催化剂上通过的乙烯制备CNT样品。反应产物含有7%的灰分含量,所述灰分含量通过在650。C下在空气中的灼烧损失测得。该样品(以下表示为CNT1)含有通过化学分析确定的3%Fe203和4%A1203。实施例2:经纯化的CNT样品的制备将18.5g的如实施例1所述获得的CNT1在300mL的14。/U克酸中在103。C下进行纯化搡作8小时。一经用水洗涤和进行干燥,则获得含有2.6%灰分含量(包括2.5。/。Fe203和0.1%A1203,其通过化学分析确定)的产物(记作CNT2)。实施例3:经氧化的CNT样品的制备制备两种分别含有2重量%和5重量%次氯酸钠的100ml溶液,向这两种溶液中加入5g如实施例1所述制备的CNT1。在环境温度下磁力搅拌4小时之后,将样品过滤、洗涤并且干燥。以下将它们分别记作CNT3和CNT4。通过ESCA进行的表面官能团的测量表明,虽然铝含量未降低,但是含氧(oxygenated)官能团的比例比样品CNT1高得多。实施例4:在分散剂的存在下制备未经处理的CNT的含水悬浮液通过以下方法制备各种CNT悬浮液将4g由Coatex提供的含有25%活性物质的乙氧基化的三苯乙烯基笨酚曱基丙烯酸酯(250E)溶液加入到125ml烧杯中,并用软化水将体积补至100ml。加入lgCNT,然后使用来自Bioblock、具有300W标称电容量的Vibracell设备在20kHz的频率下对混合物进行超声处理。在环境温度下静置5天之后,测量上层清液中的纳米管浓度,并且观察该分散液的状态尤其是颗粒的可能出现。所测试的各悬浮液以及所得结果在下表1中给出。表lCNTl/介軟剂的含水悬浮液的评价<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>如该表所示,CNT与分散剂的重量比为1:1的本发明悬浮液产生了这样的悬浮液其具有很少的颗粒或者不具有颗粒并且在上层清液中具有良好的CNT浓度(它们反映了CNT在水中的良好分散),随着超声处理时间的增加和/或含氧官能团(由次氯酸钠产生)密度的增高,所述CNT浓度得到改善。实施例5(对比):具有不同CNT/分散剂之比的悬浮液以与实施例4类似的方式,在水中制备CNT(lg)的各种悬浮液。然后,在相同分散剂的存在下,使用超声进行30分钟搅拌。所制备的悬浮液和所获得的结果示于下表2中。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>由此发现,低于或等于0.5:1或者高于或等于2:1的分散剂与CNT之比不足以获得令人满意的分散。不必受该理论制约,据信,随着该比值的升高,有可能在颗粒之间形成桥而使得悬浮液不稳定,而随着该比值的下降由于缺少能够使颗粒稳定的物质,从而产生了相同的效果。实施例6:使用转子-定子混合器、在^t剂的存在下制备经纯化的CNT的含水悬浮液在相同分散剂(4g活性物质)的存在下制备如实施例2所述获得的CNT2型CNT(4g)的含水悬浮液。在SilversonL4RT转子-定子系统中混合该分散液o该设备包括直径31mm的中空垂直转子和直径32mm的充当定子的同心格栅(grid),分散液从该设备的内部在径向上流向其外部。转速为7000rpm,其表示约12m/s的圆周速度。从穿孔有小的正方形的5mm侧孔的格栅开始操作,以容许悬浮液的快速泵送,并且在悬浮液变稠之后,用穿孔有小的正方形的2mm侧孔的格栅继续操作10分钟。然后用水进行稀释以获得10g/l的碳纳米管。在环境温度下静置5天之后,未观察到颗粒并且上层清液中的纳米管浓度为9.8g/l或者非常接近预期值。这基本上产生了与实施例4的样品4D相同的结果,而不必使CNT经受使用次氯酸钠进行的氧化。实施例7:使用转子-定子混合器、在分散剂的存在下制备经氧化的CNT的含水悬浮液制备含有2.4重量%次氯酸钠的100ml次氯酸钠溶液,向该溶液中加入5g如实施例2所述制备的CNT2。在环境温度下磁力搅拌4小时之后,将样品过滤、洗涤和千燥。其在下文中称为CNT5。然后如实施例6所述制备CNT的含水悬浮液,除了其使用50g/l的CNT5型CNT和50g/l分散剂制备之外,所述悬浮液在通过Silverso,转子-定子系统之后进行稀释以达到10g/l的CNT浓度。然后,对通过将该悬浮液简单干燥而获得的膜进行观察并使用四探针(4-wire)方法测量其电导率。该方法在于使用由四根平行且水平的铜丝构成的系统测量电导率,换句话说,外侧的两根铜丝连接至一个极(pole)并且内侧的两根铜丝连接至另一个极,通过压力使待测制品保持在所述铜丝上。所获得的结果在下表3中给出。表3CNT5/分歉剂膜的性质<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>由此观察到,尽管存在原本预期会阻碍电流流动的分散剂,但是根据本发明而获得的悬浮液足以获得相当致密且导电的膜。所绘制的电流-电势曲线也显得相当线性。实施例8:由各种聚合物获得的悬浮液和膜的比较如下制备各种悬浮液将lgCNT2与各种浓度的丙烯酸共聚物混合,随后,在实施例7的条件下使用次氯酸钠对该CNT2进行氧化。所使用的共聚物分别为根据本发明的聚合物型分散剂(来自Rohm&Haas的OROTAN731K)、以及未根据本发明的、分子量为5000的丙烯酸与丙烯酸乙酯的共聚物(ACUMER⑧2200,中和至pH7,其来自Rohm&Haas)。然后,在与实施例4中相同的仪器上,以10次、每次4分钟的速率对这些悬浮液进行超声处理,并且在各次处理之间间隔15分钟以使所述悬浮液冷却。然后,取出数滴悬浮液并且使其在PET片上沉积为层,然后使所述层干燥。测量所获得的膜的密度和厚度,并使用四探针法测量电导率。所制备的悬浮液和所获得的结果示于下表4中。表4对PET上的CNT/聚合物膜的评价实施例所测试的聚合物聚合物/CNT比值膜厚(拜)膜的比重电导率(S.cm—)8AACUMER22000.25600.530.98BOROTAN731K0.25590.7318COROTAN731K0.5561.0938DACUMER22001291.012视觉上观察到的是,如上表所示,作为本发明中所述分散剂的OROTAN'而对比聚合物的情况则并不如此。还对悬浮液的外观进行视觉评价(粘度、使用来自Gardner的13North-Grindometer测定仪评价是否存在颗粒)并且对在环境温度下静置5天之后上层清液中的CNT浓度以及这些悬浮液在玻璃上成膜的能力进行评价。所获得的结果在下表5中给出。表5对悬浮液以及在玻璃上的CNT/聚合物膜的评价<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>该表显示,本发明的聚合物型分散剂足以获得在上层清液中接近于预期值(10g/l)的CNT浓度以及具有很少颗粒的流体悬浮液,这些反映了CNT在水中的良好分散。此外,对于0.25小于1的聚合物/CNT比值,其导致在玻璃上形成良好的膜。相反,不含有任何芳族单体的对比聚合物未改善CNT在水中的分散并且不容许在玻璃上成膜。权利要求1.碳纳米管的含水悬浮液的制备方法,包括-使所述纳米管在含水介质中与至少一种分散剂接触,所述分散剂由含有至少一种阴离子型亲水单体和至少一种含有至少一个芳基的单体的共聚物构成,其中,所述芳基被至少一个含有一个或者多个氧原子的链所取代,所述链将所述芳基连接至所述单体的在所述共聚物的形成期间能够打开的不饱和链或者环状链上,所使用的分散剂与碳纳米管的重量比为0.6∶1~1.9∶1,和-用超声或者使用定子-转子系统对由此获得的混合物进行机械处理、或者通过使由此获得的混合物经由球磨机以进行机械处理。2.权利要求1的方法,特征在于所述碳纳米管能够通过化学气相沉积法^W"3曰狄付。3.权利要求1和2中任一项的方法,特征在于所述碳纳米管具有0.1100nm、优选0.450nm且甚至更优选130nm的直径。4.权利要求1~3中任一项的方法,特征在于所述碳纳米管具有0.11(Vm的长度。5.权利要求14中任一项的方法,特征在于所述碳纳米管为未经处理的纳米管、使用^L酸溶液纯化的纳米管、使用次氯酸钠溶液氧化的纳米管和/或使用空气射流粉碎机研磨的纳米管。6.权利要求15中任一项的方法,特征在于所述阴离子型亲水单体选自具有至少一个羧酸官能团的烯属不饱和单体,例如丙烯酸、二丙烯酸、曱基丙烯酸、巴豆酸、异巴豆酸、肉桂酸、马来酸、富马酸、二曱基富马酸、衣康酸、柠康酸、乙烯基苯曱酸、丙烯酰氨基乙醇酸;具有一个乙烯基键的羧酸酐,例如马来酸酐;和它们的盐;以及这些物质的混合物。7.权利要求16中任一项的方法,特征在于所述含有一个或多个氧原子的链为聚(亚烷基二醇)链。8.权利要求17中任一项的方法,特征在于所述含有至少一个芳基的单体由(聚)亚烷基二醇的芳基醚(曱基)丙烯酸酯构成。9.权利要求8的方法,特征在于所述芳基为苯基。10.权利要求8和9中任一项的方法,特征在于所述芳基被至少一个烷基和/或芳烷基例如三苯乙烯基取代。11.权利要求710中任一项的方法,特征在于所述聚(亚烷基二醇)为聚乙二醇。12.权利要求811中任一项的方法,特征在于所述(聚)亚烷基二醇的芳基醚(曱基)丙烯酸酯为含有25摩尔氧化乙烯的乙氧基化的苯酚三苯乙烯基曱基丙烯酸酯。13.权利要求1~12中任一项的方法,特征在于所使用的分散剂与碳纳米管的重量比为0.6:11:1。14.权利要求1~13中任一项的方法,特征在于所述分散剂和碳纳米管的总质量占所述含水介质重量的0.15%且更优选为0.5~2%。15.权利要求114中任一项的方法,特征在于将所述转子的速度设定为至少1000rpm、且优选为至少3000rpm、且甚至为至少5000rpm。16.权利要求115中任一项的方法,特征在于所述转子和所述定子之间的空气间隙的宽度小于lmm、优选小于20(Vm、更优选小于100)im、甚至更优选小于50pm、或者甚至小于40jim。17.权利要求16中任一项的方法,特征在于所述转子-定子系统赋予100010V1的剪切。18.能够通过权利要求117中任一项的方法获得的悬浮液。19.权利要求18的悬浮液在如下中的用途用于增强聚合物基体;用于制造电子元件用封装材料(例如旨在用于电磁屏蔽和/或抗静电耗散),例如移动电话外壳,计算机外壳,或者船用马达、轨道交通工具或者航空器上的电子设备的外壳;用于制造用于两电子元件之间的电连接的墨水;或者用于制造医用器械,燃料软管(汽油或柴油软管),粘合剂,抗静电涂料,热敏电阻,或者发光二极管、光伏电池或超级电容器的电极。全文摘要本发明涉及制备碳纳米管的含水悬浮液的方法,其包括使所述纳米管在含水介质中与至少一种分散剂接触,所述分散剂包括含有至少一种阴离子型亲水单体和至少一种含有至少一个芳基的单体的共聚物,其中,所述芳基被至少一个含有一个或者多个氧原子的链所取代,所述链将所述芳基连接至所述单体的在所述共聚物的形成期间能够打开的不饱和链或者环状链上,所述分散剂与碳纳米管的重量比为0.6∶1~1.9∶1;和使用超声或者定子-转子系统对由此获得的混合物进行机械处理、或者通过使由此获得的混合物经由珠磨机或球磨机以进行机械处理。本发明还涉及由此获得的悬浮液及其用途。文档编号C01B31/02GK101687644SQ200880021224公开日2010年3月31日申请日期2008年4月18日优先权日2007年4月20日发明者多米尼克·普利申请人:阿克马法国公司
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