一种多壁碳纳米管的接枝方法
专利汇可以提供一种多壁碳纳米管的接枝方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种多壁 碳 纳米管 的接枝方法，是针对多壁 碳纳米管 难以分散、相容性差的情况，采用 马 来酸酐做接枝改性剂、过 氧 化苯甲酰做引发剂、二 甲苯 做分散剂，通过超声分散、加热、搅拌、 水 循环 冷凝、氮气保护、水浴状态下打开马来酸酐分子结构的双键，使生成物接枝到 多壁碳纳米管 表面，实现对碳纳米管的改性，提高分散效果和相容性，本方法使用设备少、工艺流程短、接枝改性效果好、接枝率可达59.73％，多壁碳纳米管接枝改性后可与多种 聚合物 匹配使用，是十分理想的多壁碳纳米管的接枝改性方法。，下面是一种多壁碳纳米管的接枝方法专利的具体信息内容。
1. 一种多壁碳纳米管的接枝方法，其特征在于：使用的化学物质材料为：多壁碳纳米管、马来酸酐、过氧化苯甲酰、二甲苯、丙酮、水浴水、氮气，其组合用量如下：以克、毫升、厘
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米 为计量单位
多壁碳纳米管：C 0.2g±0.002g
马来酸酐：C4H2O3 0.2g±0.002g
过氧化苯甲酰：C14H10O4 0.01g±0.0002g
二甲苯：C8H10 100ml±1ml
丙酮：C3H6O
水浴水：H2O 1000ml±5ml
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氮气：N2 5000cm±100cm
制备方法如下：
（1）精选化学物质材料
对制备需要的化学物质材料要进行精选，并进行质量纯度控制：
多壁碳纳米管：固态固体 99.5%
马来酸酐：固态固体 99.5%
过氧化苯甲酰：固态固体 99.5%
二甲苯：液态液体 99.5%
丙酮：液态液体 99.5%
水浴水：液态液体 99.5%
氮气：气态气体 99.5%
（2）超声分散
称取多壁碳纳米管0.2g±0.002g；
量取二甲苯100ml±1ml；
加入四口烧瓶中；
然后将四口烧瓶置于超声分散机上，开启加热器，四口烧瓶温度加热到60℃±2℃；
开启超声分散机进行超声分散，超声频率60KHZ，超声分散时间30min±2min；
（3）接枝改性
多壁碳纳米管的接枝改性是在四口烧瓶中进行的，是在加热、搅
拌、水循环冷凝、氮气保护、水浴状态下完成的；
① 将四口烧瓶置于水浴缸上，水浴缸内的水浴水要淹没四口烧瓶的4/5，将水浴缸置于电热搅拌器上；
② 称取马来酸酐0.2g±0.002g；
称取过氧化苯甲酰0.01g±0.0002g；
由加液漏斗加入四口烧瓶中；
③ 开启电热搅拌器加热，四口烧瓶内温度由25℃升至80℃±2℃；
④ 开启搅拌器，进行搅拌；
⑤ 开启水循环冷凝管进行水循环冷凝；
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⑥ 开启氮气管，进行氮气保护，氮气输入速度20cm/min；
⑦ 在加热、搅拌、水循环冷凝过程中将发生化学反应，时间360min，多壁碳纳米管与马来酸酐混合，在引发剂过氧化苯甲酰、分散剂二甲苯作用下，在80℃、氮气保护下反应360min，生成马来酸酐接枝的多壁碳纳米管；
⑧ 反应结束后，关闭加热器，停止搅拌，停止水循环冷凝，停止输氮气，使四口烧瓶及反应液自然冷却至25℃；
（4）抽滤
将四口烧瓶内的反应液倒入抽滤瓶上的布式漏斗中，用两层偏氟乙烯膜进行抽滤，滤膜上留存产物滤饼，滤液抽至滤瓶中；
（5）洗涤、抽滤
将产物滤饼加入烧杯中，然后加入丙酮100ml±1ml，搅拌洗涤
30min，成洗涤液；
将洗涤液加入抽滤瓶上的布式漏斗中，用两层偏氟乙烯膜进行抽滤，滤膜上留存产物滤饼，洗涤液抽至滤瓶中；
洗涤、抽滤重复进行5次；
（6）真空干燥
将产物滤饼置于石英产物舟中，然后置于真空干燥烘箱中，进行干燥，干燥温度
120℃±2℃，真空度16Pa，干燥时间1440min；
干燥后得：接枝改性的多壁碳纳米管；
（7）检测、分析、表征
对制备的接枝改性多壁碳纳米管的形貌、结构、成分、化学物理性能进行检测、分析、表征；
用FTIR-1730型红外光谱仪进行红外光谱分析；
用JSM-6700F型场发射扫描电镜进行扫描电镜分析；
结论：接枝改性多壁碳纳米管为黑色粉体，接枝率为59.73%；
（8）储存
对制备的接枝改性多壁碳纳米管储存于无色透明的玻璃容器中，密闭保存，要防水、防晒、防酸碱盐侵蚀，储存温度20℃±2℃，相对湿度≤10%。
2.根据权利要求1所述的一种多壁碳纳米管的接枝方法，其特征在于：多壁碳纳米管的接枝改性是在四口烧瓶中进行的，将四口烧瓶(9)置于水浴缸(7)上，水浴缸(7)内为水浴水(8)，水浴水(8)要淹没四口烧瓶体积的4/5；水浴缸(7)置于电热搅拌器(1)上，电热搅拌器(1)上设有显示屏(2)、指示灯(3)、电源开关(4)、加热开关(5)、搅拌开关(6)；在四口烧瓶(9)的上部由左至右依次设置氮气管(19)、加液漏斗(17)及控制阀(23)、水循环冷凝管(12)及出气口(13)、进水口(14)、出水口(15)，氮气管(19)联接氮气阀(20)、氮气瓶(21)，四口烧瓶(9)内为反应液(10)、氮气(22)。
一种多壁碳纳米管的接枝方法
技术领域
背景技术
管径小、长径比大，具有优异的化学物理性能和力学性能，其杨氏模量可达1.8×10 Pa，是钢的100倍，抗弯强度可达14.2GPa，应变能可达100keV，而密度仅为钢的1/6；长度＞10nm的CNTs，其导热系数＞2800W/m·K；受几何形状的限制，碳纳米管的径向热膨胀几乎为零；
碳纳米管还具有优良的光学、场发射、耐强酸、强碱和耐高温氧化特性，通常使用的是多壁碳纳米管，用多壁碳纳米管作为增强相可以提高高聚物基复合材料的力学性能，还能改变物理和化学性能，在制备复合材料方面具有广阔的应用前景。
发明内容
具体实施方式
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