[发明专利]一种弹性体复合碳纳米管及其制备方法

说明书

本发明公开了一种弹性体复合碳纳米管，它是由下述重量份的原料组成的：烷基烯酮二聚体4‑6、硫醇丁基锡0.3‑0.5、碳纳米管10‑20、乙氧基化烷基酚硫酸铵1‑2、聚碳酸酯二醇40‑50、异佛尔酮二异氰酸酯20‑30、棕榈酸3‑4、三乙胺0.3‑1，本发明在反应过程中引入胺化碳纳米管溶液，改善了碳纳米管在聚合物间的分散相容性，从而提高了成品材料的力学稳定性和弹性，提高了成品的综合性能。

技术领域

本发明属于碳纳米管领域，具体涉及一种弹性体复合碳纳米管及其制备方法。

背景技术

碳纳米管具有良好的力学性能，CNTs抗拉强度达到50～200GPa,是钢的100倍,密度却只有钢的1/6，至少比常规石墨纤维高一个数量级；它的弹性模量可达1TPa，与金刚石的弹性模量相当，约为钢的5倍。对于具有理想结构的单层壁的碳纳米管，其抗拉强度约800GPa。碳纳米管的结构虽然与高分子材料的结构相似，但其结构却比高分子材料稳定得多。碳纳米管是目前可制备出的具有最高比强度的材料。若将以其他工程材料为基体与碳纳米管制成复合材料,可使复合材料表现出良好的强度、弹性、抗疲劳性及各向同性，给复合材料的性能带来极大的改善；

然而传统碳纳米管的表面硬度较高，回弹性差，缓冲性能弱，因此，为了进一步提高其使用性能，本发明的目的就是制备一种弹性体复合的碳纳米管材料。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种弹性体复合碳纳米管，它是由下述重量份的原料组成的：

烷基烯酮二聚体4-6、硫醇丁基锡0.3-0.5、碳纳米管10-20、乙氧基化烷基酚硫酸铵1-2、聚碳酸酯二醇40-50、异佛尔酮二异氰酸酯20-30、棕榈酸3-4、三乙胺0.3-1。

一种弹性体复合碳纳米管的制备方法，包括以下步骤：

(1)取碳纳米管，加入到其重量16-20倍的无水乙醇中，加入三乙胺，升高温度为50-60℃，保温搅拌1-2小时，得胺化碳纳米管溶液；

(2)取烷基烯酮二聚体，加入到其重量4-7倍的二甲基甲酰胺中，搅拌均匀，得酰胺溶液；

(3)取乙氧基化烷基酚硫酸铵、棕榈酸混合，加入到混合料重量10-14倍的去离子水中，搅拌均匀，得水分散液；

(4)取聚碳酸酯二醇、异佛尔酮二异氰酸酯混合，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为110-120℃，加入上述胺化碳纳米管溶液、硫醇丁基锡，保温搅拌2-3小时，出料冷却，得弹性溶液；

(5)取上述水分散液、弹性溶液混合，搅拌均匀，升高温度为65-70℃，保温搅拌100-120分钟，抽滤，将滤饼水洗，真空50-55℃下干燥1-2小时，冷却至常温，即得所述弹性体复合碳纳米管。

本发明的优点：

本发明首先采用三乙胺处理碳纳米管，然后以聚碳酸酯二醇、异佛尔酮二异氰酸酯为原料进行聚合反应，在反应过程中引入胺化碳纳米管溶液，改善了碳纳米管在聚合物间的分散相容性，从而提高了成品材料的力学稳定性和弹性，提高了成品的综合性能。

具体实施方式

实施例1

一种弹性体复合碳纳米管，它是由下述重量份的原料组成的：

烷基烯酮二聚体4、硫醇丁基锡0.3、碳纳米管10、乙氧基化烷基酚硫酸铵1、聚碳酸酯二醇40、异佛尔酮二异氰酸酯20、棕榈酸3、三乙胺0.3。

一种弹性体复合碳纳米管的制备方法，包括以下步骤：