專利名稱：聚合物基碳納米管復(fù)合材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種納米材料技術(shù)領(lǐng)域的制備方法，特別涉及一種聚合物基碳納米 管復(fù)合材料的制備方法。
背景技術(shù)：
碳納米管是目前極受關(guān)注、被認(rèn)為具有最多特異性質(zhì)的納米材料。碳納米管的 密度只有鋼鐵的1/10左右，但理論和實(shí)測(cè)楊氏模量分別在5TPa和1. 8TPa左右， 與金剛石的模量幾乎相同，為已知的最高材料模量，其拉伸強(qiáng)度為200GPa，接近自 然界材料強(qiáng)度上限，是鋼的100倍，碳纖維的20倍；其彈性應(yīng)變最高可達(dá)12%，約 為鋼的60倍。它既具有碳纖維的固有性質(zhì)，又具有金屬材料的導(dǎo)電導(dǎo)熱性、陶瓷材 料的耐熱耐蝕性、紡織纖維的柔軟可編性以及高分子材料的輕度易加工性，正因如 此，碳納米管增強(qiáng)的復(fù)合材料(主要是聚合物基碳納米管復(fù)合材料)的研究成為了熱點(diǎn)。
目前碳納米管復(fù)合材料的主要制備途徑包括熔融共混、溶液共混、原位聚合法， 碳納米管與聚合物的單體或齊聚物，或者它們的溶液或熔體進(jìn)行混合，再通過加熱 使得基體固化，從而得到復(fù)合材料。所得材料的部分力學(xué)性能(特別是沖擊強(qiáng)度、 硬度和模量等)可明顯提高，但具有高的綜合力學(xué)性能的復(fù)合材料的成功開發(fā)尚未 見報(bào)道。其主要障礙在于一些由碳納米管的引入帶來的問題，包括碳納米管與基體 界面結(jié)合較弱、碳納米管在聚合物單體或齊聚物，或它們的溶液或熔體中的分散困 難、復(fù)合材料中碳納米管含量過少、對(duì)碳納米管進(jìn)行的前期離位化學(xué)、物理表面功 能化處理使其結(jié)構(gòu)完整性和性能得到大幅破壞等。界面強(qiáng)度過低是最關(guān)鍵的瓶頸問 題之一。界面強(qiáng)度低導(dǎo)致應(yīng)力很難在基體和碳納米管之間實(shí)現(xiàn)傳遞，碳納米管很難 充分承載而發(fā)揮其強(qiáng)韌性。
目前解決碳納米管與基體材料界面結(jié)合較弱這一關(guān)鍵問題的主要手段是通過化學(xué)途徑或物理途徑進(jìn)行活化改性?；瘜W(xué)途徑是通過化學(xué)方法在碳納米管表面制造 鍵合不飽和的活性碳原子，或者再通過化學(xué)反應(yīng)在碳納米管表面嫁接一些官能團(tuán)， 如羧基、胺基[呂滿庚等， 一種碳納米管/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的制備方法，中國專利， CN1858111A;王國建等， 一種碳納米管/環(huán)氧樹脂高性能復(fù)合材料的制備方法，中 國專利，CN101104726A;邱軍等，環(huán)氧樹脂納米復(fù)合材料用多功能碳納米管的制備 方法，中國專利，CN1844209A]等；物理方法主要是使用偶聯(lián)劑[趙福君等， 一種 碳納米管表面改性及其在環(huán)氧樹脂中的分散方法，中國專利，CN1667040A;黃德歡 等， 一種碳納米管/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的制備方法，中國專利，CN101054461A ]，偶 聯(lián)劑上的雙官能團(tuán)分別與聚合物脂基體和碳納米管的表面官能團(tuán)或活性碳原子有較 強(qiáng)的結(jié)合。因此，兩種途徑目的都是通過活性碳原子或者官能團(tuán)，使碳納米管與基 體聚合物產(chǎn)生較強(qiáng)結(jié)合甚至參與聚合反應(yīng)。
顯然，無論是哪種方法都需要先制造或者增加碳納米管表面的不飽和碳原子， 最普遍的做法是進(jìn)行羧化(即強(qiáng)酸或者混酸處理)或者強(qiáng)堿處理等。這些處理雖然 會(huì)對(duì)改善兩相界面、以及提高碳納米管分散等有所裨益，但同時(shí)無疑將對(duì)碳納米管 的結(jié)構(gòu)完整性產(chǎn)生一定的損傷、對(duì)其性能產(chǎn)生一定的危害；但復(fù)合材料的相界面強(qiáng) 度將很難達(dá)到設(shè)計(jì)值，而且對(duì)碳納米管結(jié)構(gòu)完整性和高力學(xué)性能將帶來過度破壞， 這兩點(diǎn)對(duì)材料的力學(xué)性能乃至導(dǎo)電、導(dǎo)熱性等都將有很大的負(fù)面影響。表面功能化 的效率越低、表面功能化的步驟越多，這些負(fù)面效應(yīng)也越明顯。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高強(qiáng)度聚合物基碳納米管復(fù) 合材料的制備方法，通過電子束輻照直接在碳納米管表面制造不飽和碳原子，并使 之立刻充分參與基體聚合反應(yīng)制備復(fù)合材料，可增加碳納米管與基體間的界面強(qiáng)度， 可提高碳納米管的改性效率，且保持了電子束固化的環(huán)保、高效、低耗、靈活、可 靠等技術(shù)優(yōu)勢(shì)。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括如下步驟 第一步，按照碳納米管在復(fù)合材料中的質(zhì)量百分比為0.01-10wty。的比例，將碳 納米管直接加入或者預(yù)先分散于液體介質(zhì)中，加入聚合物基體材料的單體、齊聚物或者單體或齊聚物的溶液中，通過混合得到混合物；
第二步，將所得混合物用電子束進(jìn)行輻照處理，碳納米管在電子束輻照下實(shí)現(xiàn) 活化改性，同時(shí)聚合物基體材料在電子束輻照下實(shí)現(xiàn)固化，碳納米管表面的活性碳 原子還高效參與基體材料的固化，獲得具有良好界面和較高強(qiáng)度的含碳納米管的聚 合物復(fù)合材料。
本發(fā)明中所述的碳納米管可以為多壁碳納米管、單壁碳納米管中的一種或多種。 本發(fā)明中所述碳納米管可以是經(jīng)過或者未經(jīng)過改性處理的，改性處理可以是功 能化、包覆等物理和化學(xué)改性處理如對(duì)碳納米管進(jìn)行羧化和酰胺化的表面處理等等。
本發(fā)明中所述的碳納米管在復(fù)合材料中的含量優(yōu)選為0. 5-2wt%。
本發(fā)明中所述的聚合物基體可為雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂、脂環(huán) 族環(huán)氧樹脂等可電子束固化聚合物中的一種或多種，優(yōu)選為E-51雙酚A型環(huán)氧樹脂。
本發(fā)明中所述的分散介質(zhì)可為乙醇、正己烷、丙酮、乙酸乙酯、二氯甲垸、氯 仿、四氯化碳、石油醚、苯、甲苯、四氫呋喃、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基 吡咯烷酮中的一種或多種。
所述碳納米管與分散介質(zhì)的比例為lg: 100ml。
本發(fā)明中所述的復(fù)合材料中除碳納米管外，可含有或者不含其它增強(qiáng)體、功能 體或填料。
本發(fā)明所述的電子束輻照源可以是電子加速器、Y-射線或者兩者的混合。 本發(fā)明所述輻照劑量可為50kGy-500kGy，優(yōu)選為為150-250kGy。 本發(fā)明所述輻照劑量率可為3kGy/h-360kGy/h ，優(yōu)選為輻照劑量率為 30-240kGy/h。
本發(fā)明可單獨(dú)使用碳納米管，也可將碳納米管與其它纖維、粒子、晶須、片層 等填料配合使用。
本發(fā)明可不使用任何光引發(fā)劑，也可使用包括硫鎗鹽、碘鎗鹽中的一種或多種。本發(fā)明采用電子束輻照可對(duì)碳納米管進(jìn)行表面活化改性，增加其表面不飽和活 性碳原子的濃度；分高性能聚合物材料可通過電子束輻照實(shí)現(xiàn)固化，且該方法具有 環(huán)保、高效、低耗、靈活、可靠等技術(shù)優(yōu)勢(shì)。
本發(fā)明用電子束對(duì)碳納米管和基體單體或者齊聚物的混合物進(jìn)行輻照處理，利 用電子束的高能作用使得碳納米管的部分碳原子的化學(xué)鍵部分?jǐn)嗔?，即制造出具?懸空鍵的不飽和活性碳原子；同時(shí)，聚合物基體在電子束輻照下發(fā)生固化。這些活 性碳原子可高效參與聚合物基體的固化，因此所獲復(fù)合材料具有較強(qiáng)的界面和較高 的強(qiáng)度。本發(fā)明在一定程度上解決了碳納米管復(fù)合材料中的相界面過弱的問題；同 時(shí)，與通過化學(xué)、物理改性等途徑對(duì)碳納米管進(jìn)行離位表面活化改性處理，再使之 與基體單體或者齊聚物混合，然后通過熱固化制備復(fù)合材料的方法相比，本發(fā)明的 方法簡單、快速、有效，資源和能源消耗少，且可控性較好，可提高碳納米管的改 性效率，改善相界面、提高材料強(qiáng)度，且保持了電子束固化的環(huán)保、高效、低耗、 靈活、可靠等技術(shù)優(yōu)勢(shì)。


圖1為采用本發(fā)明制備的碳納米管/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的掃描電鏡照片。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為 前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍 不限于下述的實(shí)施例。
本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施條件碳納米管在復(fù)合材料中的含量為0.5-2wt。/。，樹脂基體 為E-51雙酚A型環(huán)氧樹脂；制備時(shí)先按照lg; 100ml的比例將碳納米管分散于丙酮 中，超聲分散20-40min;按照lg; 2ml的比例將環(huán)氧樹脂齊聚物溶解于200ml丙酮 中；再將兩者混合，并按照碳納米管的5wty。的比例加入(4-甲基苯基)-[4-(2-甲 基丙基)苯基]碘鎿六氟磷酸鹽；機(jī)械攪拌10-30分鐘，再超聲波分散20-40min;將 混合物后放入真空干燥箱中在IO(TC下抽真空除氣，抽氣結(jié)束后將混合物倒入模具 中。輻照固化時(shí)控制輻照劑量率為30-240kGy/h，控制輻照總量為150-250kGy。輻 照結(jié)束脫模即獲復(fù)合材料。本實(shí)施例所得復(fù)合材料的抗彎強(qiáng)度達(dá)到比熱固化的不含碳納米管的純基體材料或者僅含基體和填料的復(fù)合材料高46%以上，比熱固化的含 相同比例、同類型碳納米管并經(jīng)相同混合、分散和抽氣處理的復(fù)合材料高30%以上。
實(shí)施例1:
按照質(zhì)量比為0. 5:2:97. 5的比例將原料多壁碳納米管、(4-甲基苯基)-[4-(2-甲基丙基)苯基]碘鎗六氟磷酸鹽、E-51雙酚A型環(huán)氧樹脂(上海樹脂廠)進(jìn)行機(jī)械 攪拌混合15分鐘，然后超聲波分散30分鐘。后放入真空干燥箱中在IO(TC下抽真 空除氣，抽氣結(jié)束后將混合物倒入模具中。
輻照固化時(shí)以6。Co作為Y-射線電子束輻照源，在輻射劑量率為3kGy/h的條件 下進(jìn)行輻照，控制輻照總量為150kGy。輻照結(jié)束脫模即獲復(fù)合材料。所得復(fù)合材料 的抗彎強(qiáng)度達(dá)到62MPa，比熱固化的純基體材料高59%，比熱固化的含相同比例、同 類型碳納米管并經(jīng)相同混合、分散和抽氣處理的復(fù)合材料高44%。
實(shí)施例2:
按照質(zhì)量比為2. 5:2:95. 5的比例將原料多壁碳納米管、(4-甲基苯基)-[4-(2-甲基丙基)苯基]碘鎗六氟磷酸鹽、E-51雙酚A型環(huán)氧樹脂(上海樹脂廠)進(jìn)行機(jī) 械攪拌混合15分鐘，然后超聲波分散30分鐘。后放入真空千燥箱中在IO(TC下抽 真空除氣，抽氣結(jié)束后將混合物倒入模具中。
輻射固化時(shí)以，o作為Y-射線電子束輻照輻射源，在輻照劑量率為3kGy/h的 條件下進(jìn)行輻照，控制輻照總量為250kGy。輻照結(jié)束脫模即獲復(fù)合材料。所得復(fù)合 材料的抗彎強(qiáng)度達(dá)到68MPa，比熱固化的純基體材料高74%，比熱固化的含相同比例、 同類型碳納米管并經(jīng)相同混合、分散和抽氣處理的復(fù)合材料高58%。附圖l為通過 掃描電鏡觀測(cè)的該復(fù)合材料的組織，可見材料基體無明顯缺陷和固化不完全結(jié)構(gòu)特 征，較多碳納米管呈"斷裂"狀態(tài)而非"拔出"狀態(tài)，說明碳納米管和基體間有較 好結(jié)合。
實(shí)施例3:將10g碳納米管分散于100ml丙酮中，再將89. 5g E-51雙酚A型環(huán)氧樹脂(上 海樹脂廠)齊聚物溶解于200ral丙酮中。再將兩者混合，并加入0. 5g (4-甲基苯基) -[4-(2-甲基丙基)苯基]碘鎗六氟磷酸鹽，機(jī)械攪拌12分鐘，然后超聲波分散30 分鐘。后放入真空干燥箱中在IOO'C下抽真空除氣，抽氣結(jié)束后將混合物倒入模具 中。
輻照固化時(shí)以，o作為Y-射線電子束輻照射源，在輻照劑量率為3kGy/h的條 件下進(jìn)行輻照，控制輻照總量為150kGy。輻照結(jié)束脫模即獲復(fù)合材料。所得復(fù)合材 料的抗彎強(qiáng)度達(dá)到57MPa，比熱固化的純基體材料高46%，比熱固化的含相同比例、 同類型碳納米管并經(jīng)相同混合、分散和抽氣處理的復(fù)合材料高33%。
實(shí)施例4:
按照質(zhì)量比為0.01:2:97.99的比例將原料多壁碳納米管、(4-甲基苯基)-[4-(2-甲基丙基)苯基]碘錄六氟磷酸鹽、E-51雙酚A型環(huán)氧樹脂(上海樹脂廠)進(jìn)行機(jī)械 攪拌混合15分鐘，然后超聲波分散30分鐘。后放入真空干燥箱中在IOO'C下抽真 空除氣，抽氣結(jié)束后將混合物倒入模具中。
輻照固化時(shí)以，o作為Y-射線電子束輻照源，在輻照劑量率為3kGy/h的條件 下進(jìn)行輻照，控制輻照總量為50kGy。輻照結(jié)束脫模即獲復(fù)合材料。所得復(fù)合材料 的抗彎強(qiáng)度得達(dá)到53MPa，比熱固化的純基體材料高36%，比熱固化的含相同比例、 同類型碳納米管并經(jīng)相同混合、分散和抽氣處理的復(fù)合材料高23%。
實(shí)施例5:
按照質(zhì)量比為0. 5:2:97. 5的比例將原料多壁碳納米管、(4-甲基苯基)-[4-(2-甲基丙基)苯基]碘錄六氟磷酸鹽、E-51環(huán)氧樹脂進(jìn)行機(jī)械攪拌混合15分鐘，然后 超聲波分散30分鐘。后放入真空干燥箱中在10(TC下抽真空除氣，抽氣結(jié)束后將混 合物倒入模具中。
輻照固化時(shí)以6flCo作為Y-射線電子束輻照源，在輻照劑量率為3kGy/h的條件 下，控制輻照總量為300kGy。輻照結(jié)束脫模即獲復(fù)合材料。所得復(fù)合材料的抗彎強(qiáng)度達(dá)到54MPa，比熱固化的純基體材料高38%，比熱固化的含相同比例、同類型碳納 米管并經(jīng)相同混合、分散和抽氣處理的復(fù)合材料高26%。
實(shí)施例6:
將原料多壁碳納米管與濃硫酸、濃硝酸混合物(仏S04:麗03摩爾比為3:1)按照 lg:40ml的比例進(jìn)行機(jī)械攪拌混合15min，超聲分散30min，后在70 。C下回流6 h。 然后將反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行離心分離，傾去上層清液后用去離子水進(jìn)行洗滌；如此反復(fù)多 次直至pH值達(dá)到7。然后用微孔直徑為1. 2 pm的濾膜將反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行抽濾，將濾 過物在真空干燥箱中80 'C下烘干12 h，所得物質(zhì)即為羧化碳納米管。
按照0.5:2:97. 5的比例將羧化碳納米管、(4-甲基苯基)_[4-(2-甲基丙基)苯 基]碘鎗六氟磷酸鹽、E-51環(huán)氧樹脂進(jìn)行機(jī)械攪拌混合15分鐘，然后超聲波分散30 分鐘。后放入真空干燥箱中在IO(TC下抽真空除氣，抽氣結(jié)束后將混合物倒入模具 中。
輻照固化時(shí)以6。Co作為Y-射線電子束輻照源，在輻照劑量率為3kGy/h的條件 下，控制輻照總量為150kGy。輻照結(jié)束脫模即獲復(fù)合材料。所得復(fù)合材料的抗彎強(qiáng) 度得到57MPa，比熱固化的純基體材料高46%，比熱固化的含相同比例、同類型碳納 米管并經(jīng)相同混合、分散和抽氣處理的復(fù)合材料高39%。
實(shí)施例7:
將原料多壁碳納米管與濃硫酸、濃硝酸混合物(H2S04:麗03摩爾比為3:1)按照 lg:40ml的比例進(jìn)行機(jī)械攪拌混合15min，超聲分散30min，后在70 。C下回流6 h。 然后將反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行離心分離，傾去上層清液后用去離子水進(jìn)行洗滌；如此反復(fù)多 次直至pH值達(dá)到7。然后用微孔直徑為1.2 pm的濾膜將反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行抽濾，將濾 過物在真空干燥箱中80 'C下烘干12 h，所得物質(zhì)即為羧化碳納米管。
將羧化碳納米管、二環(huán)己基碳二亞胺、己二胺和N,N-二甲基甲酰胺按照 lg:4g:3. 5g:20ml的比例，進(jìn)行機(jī)械攪拌混合15min，超聲分散30 min,后在8(TC下回流24h。所得產(chǎn)物用無水乙醇稀釋、抽濾多次至濾液無色透明，再將過濾所得 物質(zhì)在真空干燥箱中8(TC下烘干12 h，所得物質(zhì)即為酰胺化碳納米管。
按照質(zhì)量比為0. 5:2:97. 5的比例將酰胺化碳納米管、(4-甲基苯基)-[4_(2_ 甲基丙基)苯基]碘鎗六氟磷酸鹽、E-51環(huán)氧樹脂進(jìn)行機(jī)械攪拌混合15分鐘，然后 超聲波分散30分鐘。后放入真空干燥箱中在10(TC下抽真空除氣，抽氣結(jié)束后將混 合物倒入模具中。
輻照固化時(shí)以6°Co作為Y-射線電子束輻照源，在輻照劑量率為3kGy/h的條件 下，控制輻照總量為150kGy。輻照結(jié)束脫模即獲復(fù)合材料。所得復(fù)合材料的抗彎強(qiáng) 度達(dá)到68MPa，比熱固化的純基體材料高74%，比熱固化的含相同比例、同類型碳納 米管并經(jīng)相同混合、分散和抽氣處理的復(fù)合材料高42%。
實(shí)施例8:
按照質(zhì)量比為0. 5:2:97. 5的比例將原料多壁碳納米管、(4-甲基苯基)-[4-(2-甲基丙基)苯基]碘鑰六氟磷酸鹽、E-51環(huán)氧樹脂配制好后；先機(jī)械攪拌15分鐘， 再超聲波分散30分鐘，待混合均勻后，放入真空箱中抽真空，然后倒入指定的石膏 模具中。
以電子加速器作為輻照固化源，在輻照劑量率為360kGy/h的條件下，控制輻照 總量為500kGy。輻照結(jié)束脫模即獲復(fù)合材料。所得復(fù)合材料的抗彎強(qiáng)度達(dá)到66MPa， 比熱固化的純基體材料高69%，比熱固化的含相同比例、同類型碳納米管并經(jīng)相同 混合、分散和抽氣處理的復(fù)合材料高60%。
實(shí)施例9:
按照質(zhì)量比為0.5:2:10:87.5的比例將原料多壁碳納米管、(4-甲基苯基) -[4-(2-甲基丙基)苯基]碘鑰六氟磷酸鹽、粒徑為20-60nm的Si02、 E-51環(huán)氧樹脂 進(jìn)行機(jī)械攪拌混合15分鐘，然后超聲波分散30分鐘。后放入真空干燥箱中在IO(TC 下抽真空除氣，抽氣結(jié)束后將混合物倒入模具中。輻照固化時(shí)以，o作為Y-射線電子束輻照源，在輻射劑量率為6kGy/h的條件 下進(jìn)行輻照，控制輻照總量為150kGy。輻照結(jié)束脫模即獲復(fù)合材料。所得復(fù)合材料 的抗彎強(qiáng)度達(dá)到76MPa，比熱固化的含同樣比例、同類型Si02的復(fù)合材料高58%， 比熱固化的含相同比例、同類型碳納米管和Si02并經(jīng)相同混合、分散和抽氣處理的 復(fù)合材料高36%。
實(shí)施例10:
按照質(zhì)量比為0. 5:2:97. 5的比例將原料多壁碳納米管、(4-甲基苯基)-[4_(2-甲基丙基)苯基]碘鑰六氟磷酸鹽、CY179脂肪族環(huán)氧樹脂(Ciba公司)進(jìn)行機(jī)械攪 拌混合15分鐘，然后超聲波分散30分鐘。后放入真空干燥箱中在IO(TC下抽真空 除氣，抽氣結(jié)束后將混合物倒入模具中。
輻照固化時(shí)以6。Co作為Y-射線電子束輻照源，在輻射劑量率為3kGy/h的條件 下進(jìn)行輻照，控制輻照總量為150kGy。輻照結(jié)束脫模即獲復(fù)合材料。所得復(fù)合材料 的抗彎強(qiáng)度達(dá)到57MPa，比熱固化的純基體材料高58%，比熱固化的含相同比例、同 類型碳納米管并經(jīng)相同混合、分散和抽氣處理的復(fù)合材料高30%。
綜上所述，本發(fā)明制備碳納米管復(fù)合材料的方法，工藝流程簡便，易于控制， 并易實(shí)現(xiàn)大規(guī)模自動(dòng)化量產(chǎn)，具有較強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。其所制備的復(fù)合材料，由于碳 納米管有效、高效的活化及與基體材料形成有效的鍵接作用，相界面得到改善，因 而材料的強(qiáng)度得到了明顯提高。
權(quán)利要求
1、一種聚合物基碳納米管復(fù)合材料的制備方法，其特征在于包括如下步驟第一步，按照碳納米管在復(fù)合材料中的質(zhì)量百分比含量為0.01-10％的比例，將碳納米管直接加入或者預(yù)先分散于液體介質(zhì)中，加入聚合物基體材料的單體、齊聚物或者單體或齊聚物的溶液中，通過混合得到混合物；第二步，將所得混合物用電子束進(jìn)行輻照處理，碳納米管在電子束輻照下實(shí)現(xiàn)活化改性，同時(shí)聚合物基體材料在電子束輻照下實(shí)現(xiàn)固化，碳納米管表面的活性碳原子還參與基體材料的固化，獲得含碳納米管的聚合物復(fù)合材料。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物基碳納米管復(fù)合材料的制備方法，其特征是，所述的碳納米管為多壁碳納米管、單壁碳納米管中的一種或多種。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的聚合物基碳納米管復(fù)合材料的制備方法，其特征 是，所述的所述碳納米管是經(jīng)過或者未經(jīng)過改性處理的，改性處理是物理和化學(xué)改 性處理。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的聚合物基碳納米管復(fù)合材料的制備方法，其特征 是，所述的碳納米管在復(fù)合材料中的質(zhì)量百分比含量為0. 5-2%。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物基碳納米管復(fù)合材料的制備方法，其特征是， 所述的聚合物基體為雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂、脂環(huán)族環(huán)氧樹脂等可 電子束固化聚合物中的一種或多種。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物基碳納米管復(fù)合材料的制備方法，其特征是， 所述的分散介質(zhì)為乙醇、正己垸、丙酮、乙酸乙酯、二氯甲垸、氯仿、四氯化碳、 石油醚、苯、甲苯、四氫呋喃、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺、或N-甲基吡咯烷酮中的 一種或多種。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物基碳納米管復(fù)合材料的制備方法，其特征是， 所述碳納米管與分散介質(zhì)的比例為lg: 100ml。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物基碳納米管復(fù)合材料的制備方法，其特征是， 所述輻照劑量為50kGy-500kGy，輻照劑量率為3kGy/h-360kG/h。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種納米材料技術(shù)領(lǐng)域的聚合物基碳納米管復(fù)合材料的制備方法。步驟為按照碳納米管在復(fù)合材料中的質(zhì)量百分比含量為0.01-10％的比例，將碳納米管直接加入或者預(yù)先分散于液體介質(zhì)中，加入聚合物基體材料的單體、齊聚物或者單體或齊聚物的溶液中，通過混合得到混合物；第二步，將所得混合物用電子束進(jìn)行輻照處理，獲得含碳納米管的聚合物復(fù)合材料。本發(fā)明通過電子束輻照直接在碳納米管表面制造不飽和碳原子，并使之立刻充分參與基體聚合反應(yīng)制備復(fù)合材料，可增加碳納米管與基體間的界面強(qiáng)度，可提高碳納米管的改性效率，且保持了電子束固化的環(huán)保、高效、低耗、靈活、可靠等技術(shù)優(yōu)勢(shì)。
文檔編號(hào)C08L63/00GK101445646SQ20081020438
公開日2009年6月3日 申請(qǐng)日期2008年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月11日
發(fā)明者劉河洲, 華 李, 卞 李, 路雁雁 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)