【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及改性聚合物基复合材料领域，更具体地涉及一种含有碳纳米管的聚合物基复合材料的制备方法、由其制得的复合材料及包含所述复合材料的制品。
技术介绍
1、通过无机纳米材料对聚合物进行改性是获得改善材料性能的重要方式之一。碳纳米管自1991年被s.iijima发现以来，因其具备量子效应、比表面积大、机械强度高、电导率高、耐热性好等特点，受到了广泛的关注。随着碳纳米管的制备技术成熟及研究逐渐深入，人们逐渐关于其在实际中的应用，尤其是，将其作为聚合物的改性材料。
2、然而，在聚合物的传统的熔融加工过程中，具有熔体粘度较大、熔融共混过程剪切力较小、剪切分散的时间较短的特点，由于碳纳米管表面能较高，极易出现团聚现象，因此，碳纳米管难以在基体中实现均匀分散，最终会对制品的综合性能产生不良影响。因此，如何增强聚合物基体与碳纳米管之间的相互作用力，促使碳纳米管均匀分散，并在聚合物基体中构建适宜的碳纳米管网络，进而提高材料介电性能，以获得综合性能优异的复合材料，这是目前亟待解决的关键问题。
3、cn101338073a公开了一种pbo/单壁碳纳米管聚合物的制备方法，利用双螺杆挤出机解决了聚合物体系的黏度高、搅拌困难的问题，从而制备了特性粘数为20-30dl/g的pbo/单壁碳纳米管聚合物。具体地，该专利将用于pbo聚合的含有单壁碳纳米管单体复合物与多聚磷酸按照1:3.2-4.5的质量比混合，然后在温度为80℃以下、n2保护的条件下搅拌12h-72h后，在4h-24h的时间内将p2o5加入后在n2气保护的条件下升温至14
技术实现思路
1、现有技术中，碳纳米管在聚合物基体中的分散通常存在以下问题：
2、在碳纳米管与聚合物基体进行复合之前，通常需要采用强氧化剂或强酸进行处理，然后将其超声分散于溶剂中，制成预分散液，然后，预分散液的溶剂在熔融加工过程中会引发聚合物降解并释放有毒物质，所以多采用溶液浇铸成型等方法，这在一定程度上限制了聚合物-碳纳米管在熔融加工中的应用。
3、在熔融混合过程中，若要达到良好的分散效果，常需要长时间混合或者进行多次熔融混合，这种方式并不适用于工业化连续生产过程。而且，长时间的高温和剪切作用容易引起聚合物发生降解，从而导致整体性能劣化。
4、聚合物基体中添加碳纳米管后，由于碳管自身带有颜色且与基体不相容而产生的界面效应，使得材料自身的力学性能和透明性有所降低。
5、现有的有机物包覆的碳纳米管母粒，例如多元醇酯包覆单壁碳纳米管母粒，这类多元醇酯往往是针对通用的聚合物材料进行改性，未能根据实际聚合物基体分子链的结构特点来选择母粒包覆物，因而无法最大程度地发挥碳纳米管的改性效果。
6、为了解决上述问题，在一方面，本专利技术提供一种含有碳纳米管的聚合物基复合材料的制备方法，其包括以下步骤：提供聚合物单体或预聚体包覆的碳纳米管；将聚合物单体或预聚体包覆的碳纳米管与聚合物基体混合后进行熔融挤出，以获得含有碳纳米管的聚合物基复合材料；其中，聚合物单体或预聚体为聚合物基体的单体或预聚体。
7、在一个实施方案中，提供聚合物单体或预聚体包覆的碳纳米管的步骤包括：s100：将碳纳米管原料分散于分散介质中，以获得分散液a；s200：对分散液a进行密度梯度离心分离后，取出最上层分散液，以获得分散液b；s300：向分散液b中加入活化剂和分散剂后混合，以获得分散液c；s400：将分散液c与聚合物单体或预聚体混合，以获得分散液d，分散液d含有聚合物单体或预聚体包覆的碳纳米管；s500：将分散液d干燥，以获得聚合物单体或预聚体包覆的碳纳米管。
8、在一个实施方案中，在s100中，碳纳米管原料包括选自以下的一种或多种碳纳米管：外径为1nm-2nm、长度为1μm-30μm、比表面积为550-1200m2·g-1的单壁碳纳米管，和，外径为10nm-100nm、长度为10μm-50μm的多壁碳纳米管。
9、在一个实施方案中，在s100中，分散介质包括水、c1-5醇类溶剂、c3-5酮类溶剂、c2-8酯类溶剂、c2-4腈类溶剂或其任意组合。在一个优选的实施方案中，分散介质包括水、乙醇、甲醇、丙酮或其任意组合。
10、在一个实施方案中，含有碳纳米管的聚合物基复合材料中，按聚合物基体和聚合物单体或预聚体包覆的碳纳米管的重量份总和为100重量份计，碳纳米管的含量为0.01-1重量份，聚合物单体或预聚体的含量为1-5重量份，并且聚合物基体的含量为95-99重量份。
11、在一个实施方案中，聚合物基体包括：双酚a-聚碳酸酯、异山梨醇基聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乳酸、聚苯乙烯、聚酰亚胺或者其任意的共混物或共聚物，优选异山梨醇基聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯或者其任意的共混物或共聚物。
12、在一个实施方案中，聚合物单体或预聚体包括：二酚基丙烷、异山梨醇、甘露醇、丙烯酸酯、苯乙烯、丙交酯、含氟多元醇、多巴胺、乙二胺、均苯四甲酸二酐、低聚聚甲基丙烯酸甲酯、低聚聚乳酸或其任意组合，优选异山梨醇、低聚聚甲基丙烯酸甲酯或其任意组合。
13、在另一方面，本申请涉及一种含有碳纳米管的聚合物基复合材料，其通过本申请的制备方法制得。
14、在又一方面，本申请涉及一种聚合物基复合材料制品，其包含本申请的含有碳纳米管的聚合物基复合材料。
15、在一个优选的实施方案中，本申请的聚合物基复合材料制品为盖板。在一个更优选的实施方案中，本申请的聚合物基复合材料制品为显示屏盖板。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种含有碳纳米管的聚合物基复合材料的制备方法，其包括以下步骤：
2.权利要求1所述的制备方法，其中，提供聚合物单体或预聚体包覆的碳纳米管的步骤包括：
3.权利要求2所述的制备方法，其中，在S100中，
4.权利要求2所述的制备方法，其中，在S100中，
5.权利要求2所述的制备方法，其中，在S200中，
6.权利要求2所述的制备方法，其中，在S300中，
7.权利要求2所述的制备方法，其中，在S400中，
8.权利要求1或2所述的制备方法，其中，
9.权利要求1或2所述的制备方法，其中，
10.权利要求1或2所述的制备方法，其中，
11.权利要求1或2所述的制备方法，其中，
12.一种含有碳纳米管的聚合物基复合材料，其通过权利要求1-11中任一项所述的方法制得。
13.一种聚合物基复合材料制品，其包含权利要求12所述的复合材料，
【技术特征摘要】
1.一种含有碳纳米管的聚合物基复合材料的制备方法，其包括以下步骤：
2.权利要求1所述的制备方法，其中，提供聚合物单体或预聚体包覆的碳纳米管的步骤包括：
3.权利要求2所述的制备方法，其中，在s100中，
4.权利要求2所述的制备方法，其中，在s100中，
5.权利要求2所述的制备方法，其中，在s200中，
6.权利要求2所述的制备方法，其中，在s300中，
7.权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：张胜，孙洁，张方林，石文杰，周亦辰，
申请(专利权)人：延锋国际汽车技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。