击能，可W均匀地固定大量的碳纳米材料。
[0047] 作为一个具体实例，机械混合器可W是机械混合器、磁力混合器、均化器、球磨机 和可W内部混合的任何混合器类型。
[0048] 在另一个实施方案中，使用选自球状氧化错和聚合物小球中的至少一种固相材料 来进行物理固定，W有利地施加冲击能。
[0049] 可W在有或者没有溶剂的情况下进行物理固定。
[0化0] 所述溶剂，例如，可W为0. 1至30wt%或0. 1至20wt%。在此范围内，碳纳米材料 的混合体被有效地涂布在聚合物小球上。在该种情况下，步骤（i)至（iii)中的所有组分为 lOOwt%，在步骤（iii)中，聚合物小球的量可W为25至99. 775wt%或35至99. 775wt%。 [0化1] 在步骤（i)中，碳纳米材料对溶剂的重量比，例如可W为1:0. 1至1:1〇、1:〇.5至 1:8或1:2至1:5。在此范围内，碳纳米材料的混合体可W被有效地涂布至聚合物小球上。 [0化2] 在一个实施方案中，本发明的制备与碳纳米材料结合的热塑性聚合物的方法还可 W包括烙融并挤出用多环芳姪衍生物和碳纳米材料的混合体涂布的聚合物小球。在此情况 下，碳纳米材料高度分散于其中的母料小球可W得到制备，从而可W用于需要应用碳纳米 材料的多种领域中。
[0化3] 所述碳纳米材料，例如，可W为选自碳纳米管、石墨締和碳纳米纤维中的至少一 种。
[0化4] 所述多环芳姪衍生物，例如，具有2至5、3至5或3至4个稠合的苯环。在此范围 内，与碳纳米材料的n-JT相互作用最有效。
[0化5] 在一个实施方案中，多环芳姪衍生物包含可W与聚合物反应的官能团。
[0056] 所述官能团可W为选自=烧基锭基团、駿酸基团、酷氯基团、哲基、酷胺基、醋基中 的至少一种。在该种情况下，取决于官能团的类型，在特定条件下，多种热塑性聚合物可W 与所述官能团共价结合。
[0057] 所述多环芳姪衍生物，例如，可W为选自1-巧基-了酷胆碱（PBC)、1-巧基-了酸 (1-巧基-了酸；PBA)和其它可合成的巧聚合物中的至少一种。在该种情况下，取决于多环 芳姪衍生物的类型，在特定条件下，多种热塑性聚合物可W与所述多环芳姪衍生物共价结 厶 口 〇
[0化引所述热塑性聚合物，例如，可W为选自酷胺类聚合物、醋类聚合物、丙締酸醋类聚 合物、聚酬类聚合物、己締基类聚合物、苯己締类聚合物、聚締姪和聚苯離中的至少一种，它 们的具体实例上文已经进行了描述。
[0化9] 所述聚酷胺，例如，可W为选自巧龙4. 6、巧龙6、巧龙6. 6、巧龙6. 10、巧龙7、巧龙 8、巧龙9、巧龙11、巧龙12、巧龙46、MXD 6、无定形聚酷胺和共聚的聚酷胺中的至少一种。 [0060] 在一个实施方案中，共聚的聚酷胺是包含其它聚酷胺中两种W上的聚酷胺单体聚 合得到的。
[0061] 在一个实施方案中，所述溶剂可W是不溶解聚合物小球的有机溶剂或者无机溶 剂。
[006引在另一个实施方案中，所述溶剂可W是选自水、己醇、甲醇和THF中的至少一种。 在该种情况下，在不溶解酷胺类聚合物的情况下，所述碳纳米材料容易地被溶解。
[0063] 在另一个实施方案中，所述溶剂可W是选自氯仿、甲苯和苯中的至少一种。
[0064] 本发明的与碳纳米材料结合的热塑性聚合物按照本发明的制备与碳纳米材料结 合的热塑性聚合物的方法得到制备。
[00化]现在，将参照W下实施例更详细地描述本发明。提供该些实施例仅用于说明本发 明，而不应当被解释为限制本发明的范围和精神。
[0066] 实施例
[0067] 用于W下实施例和比较例的各种成分和添加剂的技术指标如下所示：
[0068] (A)聚酣胺树胎
[0069] 使用购自韩国 LG Chemical 的 LUMID GP-1000B。
[0070] 化）碳纳义管
[007U 作为平均外径为5至30nm和平均长度为1至25 y m的多壁碳纳米管（MWCNT)，使 用购自 Nanoc}d 的 NC-7000。
[0072] 实施例1-2和比较例1-5
[0073] 按照如下表1所述的各种混合方法，混合各种成分和重量，然后在280°C下在双螺 杆挤出机（L/D = 42, 〇 = 40mm)中与聚酷胺树脂一起挤出，由此制备小球。将所制备的小 球在280°C的注入温度下注入注塑机中，由此制备样本。
[0074] 将所制备的样本在23°C和50%的相对湿度下培养48小时，然后按照美国标准试 验法（ASTM)测量其性质和导电性。结果总结于下表1中。
[0075] 所制备的巧衍生物和热塑性聚合物的共价键使用ESCA狂P巧得到确认。在此方 面，巧衍生物和聚酷胺的键通过聚酷胺或酷胺中的酷胺基团的键的Nk峰得到确认。
[0076] 实施例3
[0077] W与实施例1中相同的方式制备样本，不同之处在于，使用水代替甲醇作为溶剂。 所制备的样本的性质和导电性总结于下表2中。
[007引 实验例
[0079] 根据实施例1-3和比较例1-6所制备的样本的特性按照W下方法进行了测量。结 果总结于下面表1和2中。
[0080] 制备效率;分别值用普通连骑宰规構的机械混合器(容量；4kg)和超声波处理装 置（容量；500g)，通过处理每天所制备的样品的量得到了测量。
[00川巧伸强麼、巧伸構量;按照ASTM D638估测了厚度为3. 2mm的样本的拉伸强度和拉 伸模量。
[00間 表而比由附（Q / cm ):伸用购自PINION的SRM-100,按照ASTM D257测量了样本 的表面电阻。
[008引 由磁妮屏麻（地）：按照ASTM D4935,在1細Z区域测量了 3mm样本的电磁波屏蔽性 能。
[0084]表 1
[0085]
【主权项】
1. 一种与碳纳米材料结合的热塑性聚合物，包含0. 1至15wt%的碳纳米材料、0. 025至 30wt%的多环芳烃衍生物和55至99. 875wt%的热塑性聚合物， 其中，所述碳纳米材料和所述多环芳烃衍生物通过相互作用结合，并且所述多 环芳烃衍生物与所述热塑性聚合物共价结合。
2. 根据权利要求1所述的热塑性聚合物，其中，所述碳纳米材料为选自单壁碳纳米管、 双壁碳纳米管、多壁碳纳米管、石墨烯和碳纳米纤维中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的热塑性聚合物，其中，所述多环芳烃衍生物包含2至5个稠合 的苯环。
4.根据权利要求1所述的热塑性聚合物，其中，所述多环芳烃衍生物包含与所述聚合 物反应的官能团。
5.根据权利要求4所述的热塑性聚合物，其中，所述官能团为选自三烷基铵基团、羧酸 基团、酰氯基团、羟基、酰胺基和酯基中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的热塑性聚合物，其中，所述热塑性聚合物为选自酰胺类聚合 物、酯类聚合物、丙烯酸酯类聚合物、聚酮类聚合物、乙烯基类聚合物、苯乙烯类聚合物、聚 烯烃和聚苯醚中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的热塑性聚合物，其中，所述与碳纳米材料结合的热塑性聚合 物是挤出物。
8. -种制备与碳纳米材料结合的热塑性聚合物的方法，所述方法包括：通过使用机械 混合器搅拌1至40wt%的碳纳米材料、1至40wt%的多环芳径衍生物和20至98wt%的溶 剂使芘衍生物与碳纳米材料结合；以及 用与多环芳烃衍生物结合的碳纳米材料涂布聚合物小球。
9. 一种制备与碳纳米材料结合的热塑性聚合物的方法，所述方法包括：搅拌0. 1至 15wt%的碳纳米材料，0. 025至30wt%的多环芳径衍生物，10至99. 775wt%的聚合物小球， 以及0. 1至45wt%的溶剂，制备涂布有多环芳烃衍生物和碳纳米材料的混合体的聚合物小 球。
10.根据权利要求8或9所述的方法，还包括熔融和挤出所涂布的聚合物小球。
11.根据权利要求8或9所述的方法，其中，所述碳纳米材料为选自碳纳米管、石墨烯和 碳纳米纤维中的至少一种。
12.根据权利要求8或9所述的方法，其中，所述多环芳烃衍生物包含2至5个稠合的 苯环。
13.根据权利要求8或9所述的方法，其中，所述多环芳烃衍生物包含与所述聚合物反 应的官能团。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述官能团为选自三烷基铵基团、羧酸基团、 酰氯基团、羟基、酰胺基、酯基中的至少一种。
15.根据权利要求8或9所述的方法，其中，所述热塑性聚合物为选自酰胺类聚合物、酯 类聚合物、丙烯酸酯类聚合物、聚酮类聚合物、乙烯基类聚合物、苯乙烯类聚合物、聚烯烃和 聚苯醚中的至少一种。
16.根据权利要求8或9所述的方法，其中，所述溶剂为选自水、乙醇、甲醇和THF中的 至少一种。
17. 根据权利要求8或9所述的方法，其中，所述溶剂为选自氯仿、甲苯和苯中的至少一 种。
18. -种根据权利要求8或9所制备的与碳纳米材料结合的热塑性聚合物。
【专利摘要】本发明公开了一种与碳纳米材料结合的热塑性聚合物及其制备方法。更具体而言，本发明公开了一种与碳纳米材料结合的热塑性聚合物，包含0.1至15wt％的碳纳米材料、0.025至30wt％的多环芳烃衍生物和55至99.875wt％的热塑性聚合物，其中，所述碳纳米材料和所述多环芳烃衍生物通过π-π相互作用结合，并且所述多环芳烃衍生物与所述热塑性聚合物共价结合。本发明的与碳纳米材料结合的热塑性聚合物及其制备方法，表现出了优异的拉伸强度、拉伸模量、电磁屏蔽效应和抗静电效应等。
【IPC分类】C08K9-04, C08K3-04, C08L101-00, C08J3-22, C08K5-01
【公开号】CN104603191
【申请号】CN201480002254
【发明人】崔然植, 李秀敏, 尹敞勋, 崔琦大
【申请人】Lg化学株式会社
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2014年8月28日
【公告号】EP2868690A1, WO2015030498A1