超支化聚合物接枝改性碳纳米管及其分散性能

CY@LCC · 发表于 1970-1-1 08:00:00

威海晨源：碳纳米管有极高的杨氏模量、硬度和韧性、良好的导电性和导热性, 已成为人们研究的热点。但由于碳纳米管自身的特殊结构, 使其相互缠绕在一起, 导致碳纳米管在溶剂、聚合物基体中分散不均匀, 限制了其应用范围。为充分发挥碳纳米管的优异性能, 近几年碳纳米管的改性研究引起了学者的广泛兴趣。而超支化聚合物具有独特的结构和优异的性能, 因此, 利用超支化聚合物对纳米粒子改性已成为一个新的研究方向。王国建等将羧基化碳纳米管与二氯亚砜反应使碳纳米管连接酰氯基团, 利用酰氯基团与超支化聚酯上的羟基反应, 将超支化聚酯接到碳纳米管的表面上。Cao等将碳纳米管表面氧化处理后引入酰氯, 然后与二乙醇胺反应, 以二乙醇胺的活性羟基为反应中心核枝接上PAMAM, 所得产物在极性溶剂中显示出很好的分散性能。然而这些接枝改性方法存在步骤繁杂和不利大规模生产的问题。另外, 在碳纳米管初始功能化的过程中使用了SOC l2等溶剂, 此类物质毒性大, 对环境不友好, 不符合绿色化工的要求。本文提出了一种利用超支化聚合物对CNTs表面进行化学改性的新方法。在催化剂存在下, 以氧化处理后的CNTs为反应中心核, CNTs端口和缺陷处的活性羟基与A2 B型单体(N,N -二羟乙基-3-胺基丙烯酸甲酯)发生一步缩聚反应, 在CNTs表面接枝超支化聚合物, 以增加碳纳米管在溶剂和树脂基体中的分散性能, 从而为其在复合材料中的应用奠定基础。该法简单易行, 利于规模生产。