本发明属于材料领域，涉及多聚物的复合材料，尤其涉及一种碳纳米管补强多聚物复合材料及其制备方法。
背景技术：
聚丙烯无毒、无味，密度小，强度、刚度、硬度耐热性均优于低压聚乙烯,可在100℃左右使用。具有良好的介电性能和高频绝缘性且不受湿度影响，但低温时变脆，不耐磨、易老化。适于制作一般机械零件、耐腐蚀零件和绝缘零件。常见的酸、碱等有机溶剂对它几乎不起作用，可用于食具；然后如何将填料粒子与聚丙烯更好的相容，是决定复合材料品质的关键因素，影响聚合物无机纳米复合材料性能的关键因素主要色括：无机纳米粒子与聚合物基体之间的容性；纳米粒子在聚合物基体中的分散状态；二者界面间的和互作用。然而，由于纳米粒子自身的团聚效应，致使其难以均匀地分散在聚合物基体中形成纳米复合材料。因此，为了改善无机纳米粒子在聚合物基体中的分散及界面间相互作用力，通常需要对无机纳米粒子表面进行共价或非共价键功能化改性。共价键功能化改性是目前最为广泛、有效的改性方法，相比较于非共价键改性，改性剂分子主要通过共价键作用和无机纳米粒子连接在一起，其相互作用强，结构稳定。同时还可以通过共价键改性在无机纳米粒子表面引入活性官能团或位点，进一步通过接枝或原位聚合方法制备聚合物纳米复合材料，有利于获得分散性好、相互作用力强、性能优异的聚合物纳米复合材料。
技术实现要素：
本发明的目的在于改善填料粒子在聚合物中的分散性，提高成品的稳定性，提供一种碳纳米管补强多聚物复合材料及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种碳纳米管补强多聚物复合材料，它是由下述重量份的原料组成的：
三氧化二锑1-2、碳纳米管6-9、高密度聚丙烯110-130、二水石膏粉2-3、二苯基硅二醇3-4、2-巯基苯并咪唑0.4-1、二甘醇二苯甲酸酯3-5、四丁基溴化铵1-2、脂肪酸二乙醇酰胺0.7-1、硫酸铝铵1-2、对甲基苯磺酸0.8-1、乙氧基化烷基酚硫酸铵0.5-1、甲基三乙氧基硅烷0.4-1、肉豆蔻酸钠皂2-3、硫酸亚铁铵0.1-0.2。
一种碳纳米管补强多聚物复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将上述碳纳米管加入到96-98％的硝酸溶液中，浸泡1-2小时，过滤，将沉淀水洗3-4次，常温干燥，与上述对甲基苯磺酸混合，加入到混合料重量10-13倍的去离子水中，在57-60℃下保温搅拌40-50分钟，加入上述硫酸亚铁铵，搅拌反应20-30分钟，过滤，将沉淀水洗2-3次，在60-65℃下真空干燥1-2小时，得改性碳纳米管；
(2)将上述2-巯基苯并咪唑加入到其重量10-14倍的无水乙醇中，搅拌均匀，升高温度为65-70℃，保温搅拌20-30分钟，加入上述脂肪酸二乙醇酰胺，搅拌至常温，得酰胺醇分散液；
(3)将上述硫酸铝铵、二水石膏粉混合，加入到混合料重量10-14倍的去离子水中，在70-75℃下保温搅拌10-20分钟，加入乙氧基化烷基酚硫酸铵，搅拌至常温，与上述三氧化二锑混合，送入烘箱中，干燥完全，出料冷却，与上述改性碳纳米管混合，球磨均匀，得改性填料；
(4)将上述肉豆蔻酸钠皂加入到其重量30-40倍的无水乙醇中，升高温度为76-80℃，酰胺醇分散液，保温搅拌3-5分钟，加入上述二苯基硅二醇、甲基三乙氧基硅烷，继续保温搅拌10-15分钟，加入上述改性填料，超声10-13分钟，过滤，将沉淀水洗2-3次，常温干燥，得硅烷改性填料；
(5)将上述硅烷改性填料与剩余各原料混合，搅拌均匀，送入挤出机，熔融挤出，冷却，即得所述复合材料。
本发明的优点：
本发明加入的碳纳米管可以有效的提高成品复合材料的强度和韧性，本发明将硅烷醇液与酰胺醇分散液混合改性填料，可以有效的提高填料粒子在聚合物中的分散性，提高成品的稳定性强度，本发明的成品具有很好的力学性能、表面疏水性好，综合性能优越。
具体实施方式
实施例1
一种碳纳米管补强多聚物复合材料，它是由下述重量份的原料组成的：
三氧化二锑1、碳纳米管9、高密度聚丙烯130、二水石膏粉3、二苯基硅二醇4、2-巯基苯并咪唑0.4、二甘醇二苯甲酸酯5、四丁基溴化铵1、脂肪酸二乙醇酰胺0.7、硫酸铝铵1、对甲基苯磺酸0.8、乙氧基化烷基酚硫酸铵0.5、甲基三乙氧基硅烷0.4、肉豆蔻酸钠皂2、硫酸亚铁铵0.2。
一种碳纳米管补强多聚物复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将上述碳纳米管加入到96-98％的硝酸溶液中，浸泡1小时，过滤，将沉淀水洗3次，常温干燥，与上述对甲基苯磺酸混合，加入到混合料重量13倍的去离子水中，在60℃下保温搅拌50分钟，加入上述硫酸亚铁铵，搅拌反应30分钟，过滤，将沉淀水洗2次，在65℃下真空干燥2小时，得改性碳纳米管；
(2)将上述2-巯基苯并咪唑加入到其重量14倍的无水乙醇中，搅拌均匀，升高温度为70℃，保温搅拌20分钟，加入上述脂肪酸二乙醇酰胺，搅拌至常温，得酰胺醇分散液；
(3)将上述硫酸铝铵、二水石膏粉混合，加入到混合料重量14倍的去离子水中，在75℃下保温搅拌20分钟，加入乙氧基化烷基酚硫酸铵，搅拌至常温，与上述三氧化二锑混合，送入烘箱中，干燥完全，出料冷却，与上述改性碳纳米管混合，球磨均匀，得改性填料；
(4)将上述肉豆蔻酸钠皂加入到其重量40倍的无水乙醇中，升高温度为80℃，加入上述酰胺醇分散液，保温搅拌3分钟，加入上述二苯基硅二醇、甲基三乙氧基硅烷，继续保温搅拌15分钟，加入上述改性填料，超声13分钟，过滤，将沉淀水洗2-3次，常温干燥，得硅烷改性填料；
(5)将上述硅烷改性填料与剩余各原料混合，搅拌均匀，送入挤出机，熔融挤出，冷却，即得所述复合材料。
性能测试：
拉伸强度25.1MPa；
断裂伸长率354％。