The invention relates to a preparation method of high wear resistant carbon hybrid polyamide conductive composite through carbon hybrid and chemical bonds. The selected carbon materials are materials of different dimensions, such as carbon nanotubes, graphene, carbon black and so on. Carbon materials are combined in the form of covalent bonds on the surface of polyamide. The products have high conductivity and good friction resistance. The invention can be used in an environment with certain friction, and has good electrical conductivity.
【技术实现步骤摘要】
高耐磨碳杂化聚酰胺导电复合材料的制备方法及其材料
本专利技术涉及到聚酰胺制品的功能化研究领域,具体地说,涉及一种聚酰胺制品以及带有功能基团的碳材料复合制得高耐磨碳杂化聚酰胺导电复合材料的制备方法及其材料。
技术介绍
聚酰胺是高分子主链以酰胺基团为重复单元的聚合物的总称。由于聚酰胺的高绝缘性,在生产加工使用及运输过程中产生的静电荷堆积非常容易引起火灾爆炸等危害事故。聚酰胺制品(如:片材、管材、织物等)在使用过程中,存在的静电问题大大限制了其应用范围。例如:聚酰胺织物等存在的静电问题容易对衣着的舒适性产生较大的影响;对于某些特殊的设备及特定的场合,聚酰胺制品(管材、片材等)在使用前,必须严格要求消除静电。因此,对聚酰胺制品进行导电改性是十分必要的。目前,聚酰胺的导电改性主要集中在对原材料添加导电填料,通过聚合,得到聚酰胺导电材料,或者采用共混的方式,得到聚酰胺导电材料。但是对现有制品的导电涂层改性比较少,特别是对于能够形成化学键链接的导电涂层的研究就更加稀少了。申请公开号为CN101608061A、CN103215689A均是将聚酰胺单体与石墨或者石墨烯进行混合,采用原位聚合的方法制得导电聚酰胺材料。申请公开号为CN102926020A将氧化石墨烯与聚酰胺溶液共混,通过还原,纺丝,制得聚酰胺导电纤维。通过以上方法,虽然能够得到具有较好的导电性的聚酰胺材料,但工艺上较为复杂,不适用于已成型的聚酰胺的制品。综上所述,制备高耐磨高导电的聚酰胺制品需要兼顾优良的导电性与高的耐磨性以及简单的工艺,本专利技术提供了一种,工艺较为简单,同时导电性和耐磨性优良的高耐磨碳杂化聚 ...
【技术保护点】
一种高耐磨碳杂化聚酰胺导电复合材料的制备方法,其特征在于,反应体系中加入多种不同维度的碳材料,采用化学接枝的方法,在聚酰胺材料表面形成以化学键结合的碳涂层,得到可用于电气、服装、机械等领域的兼具高耐磨和优良导电性的材料,包括如下步骤:(1)碳材料的羧基化称取一定量的碳材料,加入到一定体积比例(5:1~1:1)的无机酸的混合溶液中,超声2~4h,用去离子水不断冲洗过滤,直到溶液的PH为6~8,在50~80℃下真空干燥,得到羧基化的碳材料。(2)羧基化碳材料的酰氯化处理称取步骤(1)中100~200mg羧基化的碳材料,加入到含25~50ml二氯亚砜的三口烧瓶中,滴加3~5滴催化剂,在50~80℃下回流12~24h,洗涤,过滤,50~80℃下真空干燥。(3)聚酰胺制品表面接枝碳材料称取步骤(2)中10~80mg酰氯化处理的碳材料,分散在N‑甲基吡咯烷酮中,将聚酰胺制品浸泡到溶液中,制品的酰胺基团与碳材料的酰氯基团反应,碳材料接枝到制品表面。(4)后处理通过还原剂对化学接枝碳材料的聚酰胺制品进行还原0.1~10h,还原温度为50~150℃,溶液或者蒸汽还原,在40~60℃鼓风烘干2h,得到接枝 ...
【技术特征摘要】
1.一种高耐磨碳杂化聚酰胺导电复合材料的制备方法,其特征在于,反应体系中加入多种不同维度的碳材料,采用化学接枝的方法,在聚酰胺材料表面形成以化学键结合的碳涂层,得到可用于电气、服装、机械等领域的兼具高耐磨和优良导电性的材料,包括如下步骤:(1)碳材料的羧基化称取一定量的碳材料,加入到一定体积比例(5:1~1:1)的无机酸的混合溶液中,超声2~4h,用去离子水不断冲洗过滤,直到溶液的PH为6~8,在50~80℃下真空干燥,得到羧基化的碳材料。(2)羧基化碳材料的酰氯化处理称取步骤(1)中100~200mg羧基化的碳材料,加入到含25~50ml二氯亚砜的三口烧瓶中,滴加3~5滴催化剂,在50~80℃下回流12~24h,洗涤,过滤,50~80℃下真空干燥。(3)聚酰胺制品表面接枝碳材料称取步骤(2)中10~80mg酰氯化处理的碳材料,分散在N-甲基吡咯烷酮中,将聚酰胺制品浸泡到溶液中,制品的酰胺基团与碳材料的酰氯基团反应,碳材料接枝到制品表面。(4)后处理通过还原剂对化学接枝碳材料的聚酰胺制品进行还原0.1~10h,还原温度为50~150℃,溶液或者蒸汽还原,在40~60℃鼓风烘干2h,得到接枝碳材料的导电制品;或者不使用还原剂,将制品置于鼓风烘箱内通过100~140℃的高温进行还原4h,得到接枝碳材料的导电制品。或者直接选用羧基化的碳材料,则省...
【专利技术属性】
技术研发人员:胡海青,解承鹏,于海洋,赵健,
申请(专利权)人:青岛科技大学,
类型:发明
国别省市:山东,37
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