一种聚合物互穿网络与碳纳米管的复合材料的制备方法
阅读：1025发布：2020-09-22
专利汇可以提供一种聚合物互穿网络与碳纳米管的复合材料的制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种 聚合物 互穿网络与 碳 纳米管 的 复合材料 的制备方法，涉及互穿网络复合物的制备技术领域。本 发明 利用 蓖麻油 作为合成聚 氨 酯的原料，将 碳纳米管 分散在蓖麻油中成为稳定的悬浮体系，利用原位聚合法制备出聚氨酯预聚体，再进一步与环 氧 树脂 互穿，制备碳纳米管原位复合的基于可再生资源的聚氨酯/ 环氧树脂 互穿网络复合材料。利用此法制得的复合材料，碳纳米管的分散均匀，材料的 玻璃化 转变 温度 、拉伸强度以及 杨氏模量 ，特别是高温下的杨氏模量都显著提高，与单纯的聚氨酯/环氧树脂互穿网络材料相比，复合材料的综合性能更加优异。此外，通过改变碳纳米管浓度及其表面官能团，还可以设计和控制互穿网络复合材料的性能。，下面是一种聚合物互穿网络与碳纳米管的复合材料的制备方法专利的具体信息内容。
1.一种聚合物互穿网络与碳纳米管的复合材料的制备方法，其特征在于将蓖麻油和碳纳米管混合形成悬浮体系；在所述悬浮体系中先采用原位聚合的方法合成碳纳米管原位复合的聚氨酯预聚体，然后再将碳纳米管原位复合的聚氨酯预聚体与环氧树脂混合后，在扩链剂、催化剂和固化剂的作用下，进一步反应制备即可得到聚合物互穿网络与碳纳米管的复合材料。
2.根据权利要求1所述聚合物互穿网络与碳纳米管的复合材料的制备方法，其特征在于所述蓖麻油和碳纳米管的混合质量比为0.2～4︰100。
3.根据权利要求1或2所述聚合物互穿网络与碳纳米管的复合材料的制备方法，其特征在于将蓖麻油和碳纳米管混合后，于磁力搅拌器上作用24h，并保持悬浮体系的温度为
60～65℃后，再在溶液二甲苯的存在下，滴加甲苯2,4-二异氰酸酯，然后在反应体系温度为65℃的条件下搅拌反应，得到碳纳米管原位复合的聚氨酯预聚体。
4.根据权利要求3所述聚合物互穿网络与碳纳米管的复合材料的制备方法，其特征在于滴加的所述甲苯2,4-二异氰酸酯中的异氰酸根与悬浮体系中蓖麻油的羟基的摩尔比为
9︰4。
5.根据权利要求3所述聚合物互穿网络与碳纳米管的复合材料的制备方法，其特征在于在合成碳纳米管原位复合的聚氨酯预聚体的反应体系中，二甲苯与蓖麻油的投料质量比为2～3︰10。
6.根据权利要求3或5所述聚合物互穿网络与碳纳米管的复合材料的制备方法，其特征在于在加入二甲苯后，用细胞超声粉碎仪超声处理20min，然后再滴加甲苯2,4-二异氰酸酯。
7.根据权利要求1所述聚合物互穿网络与碳纳米管的复合材料的制备方法，其特征在于将所述碳纳米管原位复合的聚氨酯预聚体与环氧树脂混合后，于反应体系内温度为65℃的条件下搅拌，加入扩链剂1,4-丁二醇、催化剂二丁基二月桂酸锡和固化剂三乙胺，搅拌
3～5min后抽真空至0.1MPa，脱气8～10min，最后将反应体系于120℃条件下固化6h后，再降温至60℃固化12h，冷却脱模，即得聚合物互穿网络与碳纳米管的复合材料。
8.根据权利要求7所述聚合物互穿网络与碳纳米管的复合材料的制备方法，其特征在于所述碳纳米管原位复合的聚氨酯预聚体与环氧树脂混合时，碳纳米管原位复合的聚氨酯预聚体与环氧树脂的投料质量比为70～30。
一种聚合物互穿网络与碳纳米管的复合材料的制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及互穿网络复合物的制备技术领域。
背景技术
[0002] 互穿网络复合物（IPN）是两种或两种以上交联聚合物相互贯穿而形成的交织聚合物网络，可以看作是以化学的方法来实现聚合物物理共混的一种技术，通过互穿网络之间强迫互溶实现分子水平上均匀贯穿，从而使复合材料同时具有组成互穿网络各组分的优良性质。聚氨酯/环氧树脂互穿网络复合物是互穿网络中研究的比较热门和成熟的领域，聚氨酯/环氧树脂互穿网络复合物可以将聚氨酯的高韧性、高弹性和环氧树脂的高强度、高稳定性能结合起来，从而使复合材料的性能极大的改善，应用领域极大的拓宽。不过制备聚氨酯的聚酯多元醇或聚醚多元醇都强烈依赖于石油资源，这种不可再生性限制了基于聚氨酯的互穿网络材料的制备和应用。因此，寻求新的、可再生的聚氨酯合成原料亟不可待，而蓖麻油正是这样一种优异的原料。蓖麻油分子中丰富的羟基和双键为其作为聚氨酯原料的多元醇组分提供了可能，也为进一步改性聚氨酯提供了可能。
[0003] 碳纳米管是近年来涌现出来的一种新型的纳米材料。较大的长径比和优异的力学强度使其成为了高分子材料填充改性的新一代纳米填料。如果能够将碳纳米管均匀分散到聚氨酯/环氧树脂互穿网络材料中，一方面就有可能利用碳纳米管的纳米结构增强互穿网络内部聚氨酯与环氧树脂两者的结合；另一方面，碳纳米管优异的力学性能还可能提高复合材料的强度；此外，碳纳米管的导电性还可能赋予复合材料的一定的导电能力，从而使其具有更广阔的应用潜能。
[0004] 但是，碳纳米管极大的比表面积使其表面能极高，在高分子基体中不易解离分散。目前常用的熔融共混法或者溶液共混法均不能使碳纳米管很好的分散在基体介质中，因此这也制约着碳纳米管作为高分子材料，尤其是高分子互穿网络材料的增强填料的应用。
发明内容
[0005] 本发明目的是提出一种可提高复合材料中碳纳米管的分散均匀度的聚合物互穿网络与碳纳米管的复合材料的制备方法。
[0006] 本发明的技术方案是：将蓖麻油和碳纳米管混合形成悬浮体系；在所述悬浮体系中先采用原位聚合的方法合成碳纳米管原位复合的聚氨酯预聚体，然后再将碳纳米管原位复合的聚氨酯预聚体与环氧树脂混合后，在扩链剂、催化剂和固化剂的作用下，进一步反应制备即可得到聚合物互穿网络与碳纳米管的复合材料。
[0007] 本发明首先利用可再生的生物资源——蓖麻油作为合成聚氨酯的原料，然后将碳纳米管分散在蓖麻油中成为稳定的悬浮体系，利用原位聚合法制备出聚氨酯预聚体，再进一步与环氧树脂互穿，制备碳纳米管原位复合的基于可再生资源的聚氨酯/环氧树脂互穿网络复合材料。利用此法制得的复合材料，碳纳米管的分散均匀，材料的玻璃化转变温度、拉伸强度以及杨氏模量，特别是高温下的杨氏模量都显著提高，与单纯的聚氨酯/环氧树脂互穿网络材料相比，复合材料的综合性能更加优异。此外，通过改变碳纳米管浓度及其表面官能团，还可以设计和控制互穿网络复合材料的性能。
[0008] 本发明的关键是：通过原位聚合的方法将碳纳米管复合到互穿网络材料当中，从而改善碳纳米管在基体中的分布和分散是本发明技术方案的关键。这其中，首先将碳纳米管和蓖麻油混合成稳定的悬浮体系，并制备出碳纳米管原位复合的聚氨酯预聚体是实现碳纳米管在互穿网络基体中良好分散的关键技术。
[0009] 本发明制得的产品特优是：（1）通过选着可再生资源蓖麻油作为制备聚氨酯的单体之一，有效缓解了由于石油危机而造成的能源短缺问题，同时，作为一种多官能团化的物质，蓖麻油分子上丰富的双键和羟基为实现聚氨酯的进一步改性提供了可能。
[0010] （2）利用互穿网络技术得到了聚氨酯与环氧树脂的复合材料，有效结合了两种材料各自的优点，弥补了作为单一组分的不足；在此基础上进一步结合了碳纳米管的高强度高模量的特点，从而极大的提升了聚氨酯/环氧树脂互穿网络的性能。
[0011] （3）碳纳米管的分散均匀，材料的玻璃化转变温度、拉伸强度以及杨氏模量，特别是高温下的杨氏模量都显著提高，与单纯的聚氨酯/环氧树脂互穿网络材料相比，复合材料的综合性能更加优异。
[0012] （4）通过改变碳纳米管浓度及其表面官能团，还可以设计和控制互穿网络复合材料的性能。这不仅为制备纳米粒子均匀填充的互穿网络复合物材料提供了一种方法，也为拓展聚合物互穿网络材料的应用提供了可能性。
[0013] 另外，本发明所述蓖麻油和碳纳米管的混合质量比为0.2～4︰100。如碳纳米管的加入量过少不利于发挥自身的增强效果，但如碳纳米管的加入量过大的又会极大的增加混合体系的粘度，使得后期的浇铸成型不易实施。控制蓖麻油和碳纳米管0.2～4︰100的混合质量比则可以在不影响成型的情况下实现较为明显的增强。
[0014] 本发明将蓖麻油和碳纳米管混合后，于磁力搅拌器上搅拌24h，并保持悬浮体系的温度为60～65℃后，再在溶剂二甲苯的存在下，滴加甲苯2,4-二异氰酸酯，然后在反应体系温度为65℃的条件下搅拌反应，得到碳纳米管原位复合的聚氨酯预聚体。通常来说反应温度越高反应速度越快，体系的黏度会急剧增大，一方面无法保证碳纳米管均匀的分散并原位复合，另一方面也不利于后续的浇铸成型步骤；但反应温度过低又会使得反应时间过长，不利于生产效率的提高。因此综合考虑选择在65℃温度下进行反应。
[0015] 滴加的所述甲苯2,4-二异氰酸酯中的异氰酸根与悬浮体系中蓖麻油的羟基的摩尔比为9︰4。聚氨酯预聚体中异氰酸根含量越大，体系粘度越低，但是制品中游离的异氰酸根量也就越多，为了平衡粘度与残余量，本发明优选的甲苯2,4-二异氰酸酯中的异氰酸根与悬浮体系中蓖麻油的羟基的摩尔比为9︰4，从而制得了体系粘度适宜的预聚体，这种情况下固化成型后的复合材料性能最为优异。
[0016] 在合成碳纳米管原位复合的聚氨酯预聚体的反应体系中，二甲苯与蓖麻油的投料质量比为2～3︰10。该投料质量比一方面保证了体系的粘度较为适中，使碳纳米管更好的分散，另一方面也保证了后期浇铸成型步骤中溶剂脱除与体系固化之间的平衡。
[0017] 在加入二甲苯后，用细胞超声粉碎仪超声处理20min，然后再滴加甲苯2,4-二异氰酸酯。细胞超声粉碎仪较高的超声效率可以在比较短的时间内使碳纳米管达到较好的分散效果，缩短整个制备过程的时间，提高生产效率。
[0018] 将所述碳纳米管原位复合的聚氨酯预聚体与环氧树脂混合后，于反应体系内温度为65℃的条件下搅拌，加入扩链剂1,4-丁二醇、催化剂二丁基二月桂酸锡和固化剂三乙胺，搅拌3～5min后抽真空至0.1MPa，脱气8～10min，最后将反应体系于120℃条件下固化6h后，再降温至60℃固化12h，冷却脱模，即得聚合物互穿网络与碳纳米管的复合材料。加入扩链剂，催化剂和固化剂之后搅拌3～5min是为了保证其与体系混合均匀；脱气8～10min能够保证溶剂二甲苯基本从体系脱除；同时在体系粘度增大的时候将其倒入模具中，120℃条件下固化6h得到复合材料可以保证聚氨酯预聚体和环氧树脂各自固化从而互穿；降温至60℃继续固化12h可以保证材料内部完全固化。
[0020] 图1为聚氨酯、环氧树脂以及聚氨酯/环氧树脂的红外谱图。
[0021] 图2为不同碳纳米管含量的碳纳米管原位复合的聚氨酯/环氧树脂互穿网络复合材料的损耗因子曲线。
[0022] 图3不同碳纳米管含量的碳纳米管原位复合的聚氨酯/环氧树脂互穿网络复合材料的应力应变曲线。
[0023] 图4为单纯的聚氨酯/环氧树脂互穿网络复合物的脆断面的形貌试样环境扫描电镜照片。
[0024] 图5为碳纳米管原位复合的聚氨酯/环氧树脂互穿网络复合材料的脆断面的形貌试样环境扫描电镜照片。
[0025] 图6为实施例4制备的样品的脆断面的场发射扫描电镜照片，放大倍数为2万倍。
[0026] 图7为实施例4制备的样品的脆断面的场发射扫描电镜照片，放大倍数为5万倍。
具体实施方式
[0027] 下面结合实例对本发明做进一步说明，但不仅限于实施例，以下各原料特征说明：1、蓖麻油：羟值为163mgKOH/g，平均官能度为2.7，化学纯，使用前经过减压蒸馏脱水。
[0028] 2、环氧树脂：环氧值为0.48～0.54/100g，化学纯，使用前经过减压蒸馏脱水。
[0029] 3、二甲苯、1,4-丁二醇、二丁基二月桂酸锡和三乙胺均为分析纯，使用前均经过提纯干燥。
[0030] 4、碳纳米管：为纯化的碳纳米管（CNT）、羧基化碳纳米管（CNT-COOH）或羟基化碳纳米管（CNT-OH），内径约为10～20nm，外径约为30～50nm，长度约为10～30μm，三者纯度都大于95wt%，其中羧基化和羟基化的碳纳米管表面羧基和羟基的含量分别为1.02wt%和3.06wt%。
[0031] 一、实施例1，聚氨酯/环氧树脂=50/50（重量比）的互穿网络复合物的制备：1、将蓖麻油与二甲苯以质量比为100︰24的比例加入三口瓶中，混合搅拌均匀，将三口瓶放入油浴并加热至60～65℃。
[0032] 2、向以上三口瓶中按甲苯2,4-二异氰酸酯中异氰酸根与蓖麻油中羟基的摩尔比为2.25︰1的比例，于20min内恒速滴加完甲苯2,4-二异氰酸酯，继续保持65℃持续搅拌60min，反应得到聚氨酯预聚体。
[0033] 3、再向以上三口瓶中按照聚氨酯预聚体与环氧树脂质量为50︰50的配比加入环氧树脂，65℃下快速搅拌混合20min。
[0034] 4、再向以上三口烧瓶中按照残留异氰酸根与羟基的摩尔比为1︰1的比例加入1,4-丁二醇作为扩链剂，并向体系中依次加入占聚氨酯质量1%的二丁基二月桂酸锡作为催化剂与占环氧树脂质量1%三乙胺作为固化剂，快速搅拌3～5min后抽真空至负压
0.1MPa，脱气8～10min。
0.1MPa，脱气8～10min。
[0035] 5、将脱气的反应体系倒入预热的涂覆有脱模剂的模具中，于120℃固化6h后降温至60℃固化12h，冷却脱模后即可得聚氨酯/环氧树脂互穿网络材料。
[0036] 实施例1的红外谱图如图1所示。
[0037] 从图1可见，加入环氧树脂以后，3300cm-1左右的吸收峰减弱，1500 cm-1左右的脲-1键吸收峰减弱，830cm 左右的吸收峰显著减弱，这证实了环氧树脂与聚氨酯形成了一定交联密度的IPN结构。
[0038] 二、实施例2，聚氨酯/环氧树脂=70/30（重量比）互穿网络复合物的制备：1、将蓖麻油与二甲苯以质量比为100︰24的比例加入三口瓶中，混合搅拌均匀，将三口瓶放入油浴并加热至60～65℃。
[0039] 2、向以上三口瓶中按甲苯2,4-二异氰酸酯中异氰酸根与蓖麻油中羟基的摩尔比为2.25︰1的比例，于20min内恒速滴加完甲苯2,4-二异氰酸酯，继续保持65℃持续搅拌60min，反应得到聚氨酯预聚体。
[0040] 3、再向以上三口瓶中按照聚氨酯预聚体与环氧树脂质量为70︰30的配比加入环氧树脂，65℃下快速搅拌混合20min。
[0041] 4、再向以上三口烧瓶中按照残留异氰酸根与羟基的摩尔比为1︰1的比例加入1,4-丁二醇作为扩链剂，并向体系中依次加入占聚氨酯质量1%的二丁基二月桂酸锡作为催化剂与占环氧树脂质量1%三乙胺作为固化剂，快速搅拌3～5min后抽真空至负压
0.1MPa，脱气8～10min。
0.1MPa，脱气8～10min。
[0042] 5、将脱气的反应体系倒入预热的涂覆有脱模剂的模具中，于120℃固化6h后降温至60℃固化12h，冷却脱模后即可得聚氨酯/环氧树脂互穿网络材料。
[0043] 三、实施例3，含量为0.1wt%的纯化的碳纳米管原位复合的聚氨酯/环氧树脂（质量配比为70/30）互穿网络复合材料的制备：1、向三口瓶中加入一定量的纯化的碳纳米管和蓖麻油，其中纯化的碳纳米管与蓖麻油的质量比为1︰500，在集热式磁力搅拌器上搅拌混合24h，保持油浴温度为60～65℃，得到均匀的蓖麻油与碳纳米管的悬浮体系；然后再加入二甲苯（二甲苯与蓖麻油的质量配为
24︰100），搅拌混合均匀后用细胞超声粉碎仪超声20min（超声间隔时间为2s）。
24︰100），搅拌混合均匀后用细胞超声粉碎仪超声20min（超声间隔时间为2s）。
[0044] 2、向以上三口瓶中按甲苯2,4-二异氰酸酯中异氰酸根与悬浮体系中蓖麻油的羟基摩尔的比为9︰4的比例，于20min内恒速滴加完甲苯2,4-二异氰酸酯，继续保持65℃持续搅拌60min，反应得到碳纳米管原位复合的聚氨酯预聚体。
[0045] 3、再向三口瓶中按照碳纳米管原位复合的聚氨酯预聚体与环氧树脂质量比为70︰30的比加入环氧树脂，65℃下快速搅拌混合20min。
[0046] 4、向三口烧瓶中按照残留异氰酸根与羟基的摩尔比为1︰1的比例加入1,4-丁二醇作为扩链剂，并向体系中依次加入占聚氨酯质量1%的二丁基二月桂酸锡作为催化剂与占环氧树脂质量1%三乙胺作为固化剂，快速搅拌3～5min后抽真空至负压0.1MPa，脱气8～10min；
5、将脱气的反应体系倒入预热的涂覆有脱模剂的模具中，于120℃固化6h后降温至
60℃固化12h，冷却脱模即得碳纳米管原位复合的聚氨酯/环氧树脂互穿网络复合材料。
5、将脱气的反应体系倒入预热的涂覆有脱模剂的模具中，于120℃固化6h后降温至
60℃固化12h，冷却脱模即得碳纳米管原位复合的聚氨酯/环氧树脂互穿网络复合材料。
[0047] 四、实施例4，含量为0.5wt%的纯化的碳纳米管原位复合的聚氨酯/环氧树脂（质量配比为70/30）互穿网络复合材料的制备：1、向三口瓶中加入一定量的纯化的碳纳米管和蓖麻油，其中纯化的碳纳米管与蓖麻油的质量比为1︰100，在集热式磁力搅拌器上搅拌混合24h，保持油浴温度为60～65℃，得到均匀的蓖麻油与碳纳米管的悬浮体系；然后再加入二甲苯（二甲苯与蓖麻油的质量配为
24︰100），搅拌混合均匀后用细胞超声粉碎仪超声20min（超声间隔时间为2s）。
24︰100），搅拌混合均匀后用细胞超声粉碎仪超声20min（超声间隔时间为2s）。
[0048] 2、向以上三口瓶中按甲苯2,4-二异氰酸酯中异氰酸根与悬浮体系中蓖麻油的羟基摩尔的比为9︰4的比例，于20min内恒速滴加完甲苯2,4-二异氰酸酯，继续保持65℃持续搅拌60min，反应得到碳纳米管原位复合的聚氨酯预聚体。
[0049] 3、再向三口瓶中按照碳纳米管原位复合的聚氨酯预聚体与环氧树脂质量比为70︰30的比加入环氧树脂，65℃下快速搅拌混合20min。
[0050] 4、向三口烧瓶中按照残留异氰酸根与羟基的摩尔比为1︰1的比例加入1,4-丁二醇作为扩链剂，并向体系中依次加入占聚氨酯质量1%的二丁基二月桂酸锡作为催化剂与占环氧树脂质量1%三乙胺作为固化剂，快速搅拌3～5min后抽真空至负压0.1MPa，脱气8～10min；
5、将脱气的反应体系倒入预热的涂覆有脱模剂的模具中，于120℃固化6h后降温至
60℃固化12h，冷却脱模即得碳纳米管原位复合的聚氨酯/环氧树脂互穿网络复合材料。
5、将脱气的反应体系倒入预热的涂覆有脱模剂的模具中，于120℃固化6h后降温至
60℃固化12h，冷却脱模即得碳纳米管原位复合的聚氨酯/环氧树脂互穿网络复合材料。
[0051] 从图6、7可以看出图中并没有出现成团的白色亮点（也就是碳纳米管团聚）的区域，说明碳纳米管在聚氨酯与环氧树脂互穿网络复合物的分散很均匀，且碳纳米管与基体的结合也很好。
[0052] 五、实施例5，含量为2wt%的纯化的碳纳米管原位复合的聚氨酯/环氧树脂（质量配比为70/30）互穿网络复合材料的制备：1、向三口瓶中加入一定量的纯化的碳纳米管和蓖麻油，其中纯化的碳纳米管与蓖麻油的质量比为4︰100，在集热式磁力搅拌器上搅拌混合24h，保持油浴温度为60～65℃，得到均匀的蓖麻油与碳纳米管的悬浮体系；然后再加入二甲苯（二甲苯与蓖麻油的质量配为
24︰100），搅拌混合均匀后用细胞超声粉碎仪超声20min（超声间隔时间为2s）。
24︰100），搅拌混合均匀后用细胞超声粉碎仪超声20min（超声间隔时间为2s）。
[0053] 2、向以上三口瓶中按甲苯2,4-二异氰酸酯中异氰酸根与悬浮体系中蓖麻油的羟基摩尔的比为9︰4的比例，于20min内恒速滴加完甲苯2,4-二异氰酸酯，继续保持65℃持续搅拌60min，反应得到碳纳米管原位复合的聚氨酯预聚体。
[0054] 3、再向三口瓶中按照碳纳米管原位复合的聚氨酯预聚体与环氧树脂质量比为70︰30的比加入环氧树脂，65℃下快速搅拌混合20min。
[0055] 4、向三口烧瓶中按照残留异氰酸根与羟基的摩尔比为1︰1的比例加入1,4-丁二醇作为扩链剂，并向体系中依次加入占聚氨酯质量1%的二丁基二月桂酸锡作为催化剂与占环氧树脂质量1%三乙胺作为固化剂，快速搅拌3～5min后抽真空至负压0.1MPa，脱气8～10min；
5、将脱气的反应体系倒入预热的涂覆有脱模剂的模具中，于120℃固化6h后降温至
60℃固化12h，冷却脱模即得碳纳米管原位复合的聚氨酯/环氧树脂互穿网络复合材料。
5、将脱气的反应体系倒入预热的涂覆有脱模剂的模具中，于120℃固化6h后降温至
60℃固化12h，冷却脱模即得碳纳米管原位复合的聚氨酯/环氧树脂互穿网络复合材料。
[0056] 实施例3、4、5制备的样品的玻璃化转变温度和应力应变曲线如图2和3所示。
[0057] 从图2可见随着碳纳米管含量的增加，复合材料的玻璃化温度增加。
[0058] 从图3可见随着碳纳米管含量的增加，复合材料的拉伸强度增加，断裂伸长率降低。
[0059] 图4为单纯的聚氨酯/环氧树脂互穿网络复合物的断面形貌。
[0060] 图5为碳纳米管含量为0.5wt%的碳纳米管原位复合的聚氨酯/环氧树脂互穿网络复合材料的断面形貌。
[0061] 从图4、5可见，结果表明加入碳纳米管之后，复合材料的断面更均匀，聚氨酯与环氧树脂的互溶程度提高。
[0062] 六、实施例6，含量为1wt%的纯化的碳纳米管原位复合的聚氨酯/环氧树脂（质量配比为70/30）互穿网络复合材料的制备：先向三口瓶中加入一定量的纯化的碳纳米管和蓖麻油，其中纯化的碳纳米管与蓖麻油的质量比为2︰100，在集热式磁力搅拌器上搅拌混合24h，保持油浴温度为60～65℃，得到均匀的蓖麻油与碳纳米管的悬浮体系；然后再加入二甲苯（二甲苯与蓖麻油的质量配为
24︰100），搅拌混合均匀后用细胞超声粉碎仪超声20min（超声间隔时间为2s）。
24︰100），搅拌混合均匀后用细胞超声粉碎仪超声20min（超声间隔时间为2s）。
[0063] 再按实施例5中2、3、4、5的步骤制得碳纳米管原位复合的聚氨酯/环氧树脂互穿网络复合材料。
[0064] 七、实施例7，含量为1wt%的羧基化的碳纳米管原位复合的聚氨酯/环氧树脂（质量配比为70/30）互穿网络复合材料的制备：先向三口瓶中加入一定量的羧基化的碳纳米管和蓖麻油，其中羧基化的碳纳米管与蓖麻油的质量配比为2︰100，在集热式磁力搅拌器上搅拌混合24h，保持油浴温度为60～
65℃，得到均匀的蓖麻油与碳纳米管的悬浮体系；然后再加入二甲苯（二甲苯与蓖麻油的质量配为24︰100），搅拌混合均匀后用细胞超声粉碎仪超声20min（超声间隔时间为2s）。
65℃，得到均匀的蓖麻油与碳纳米管的悬浮体系；然后再加入二甲苯（二甲苯与蓖麻油的质量配为24︰100），搅拌混合均匀后用细胞超声粉碎仪超声20min（超声间隔时间为2s）。
[0065] 再按实施例5中2、3、4、5的步骤制得碳纳米管原位复合的聚氨酯/环氧树脂互穿网络复合材料。
[0066] 八、实施例8，含量为1wt%的羟基化的碳纳米管原位复合的聚氨酯/环氧树脂（质量配比为70/30）互穿网络复合材料的制备：与例7同样的方法制备碳纳米管原位复合的聚氨酯/环氧树脂互穿网络复合材料。
[0067] 实施例6、7、8的弹性模量、拉伸强度和断裂伸长率列于下表中。样品 模量/MPa 拉伸强度/MPa 最大应变/%
实施例7 12±2 9.68±0.16 190.2±1.8
实施例6 59±4 11.12±0.18 102.8±7.1
实施例8 8.5±0.3 6.63±0.20 127.7±7.0
实施例7 12±2 9.68±0.16 190.2±1.8
实施例6 59±4 11.12±0.18 102.8±7.1
实施例8 8.5±0.3 6.63±0.20 127.7±7.0
[0068] 从上表可见：不同表面官能团的碳纳米管原位复合的聚氨酯/环氧树脂互穿网络复合材料的模量、拉伸强度和最大应变不同。其中纯的不含任何官能团的碳纳米管原位复合的聚氨酯/环氧树脂互穿网络复合材料的模量和拉伸强度要大于羧基化和羟基化的碳纳米管原位复合的聚氨酯/环氧树脂互穿网络复合材料，但是最大应变却小于后者。综合来看，与羧基化和羟基化的碳纳米管相比，纯的不含任何官能团的碳纳米管与聚氨酯/环氧树脂互穿网络材料原位复合后的增强效果较好。
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