聚多巴胺改性碳纳米管石墨烯/聚酰亚胺复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种聚多巴胺改性碳纳米管石墨烯/聚酰亚胺复合材料及其制备方法，该方法步骤如下：将氧化石墨烯、碳纳米管在水中分散均匀，加入盐酸多巴胺，调节pH值为7.5～10.5，反应，将产物洗涤、干燥，得到聚多巴胺改性的碳纳米管石墨烯；然后将其与二酐、二胺加入非质子极性溶剂，在氮气保护、搅拌、‑10～30℃条件下进行原位聚合反应，得到聚多巴胺改性碳纳米管石墨烯/聚酰胺酸前驱体溶液；继而通过流延、模具或其它复合材料的成型方式制成所需形态，在40～100℃固化，再在100～450℃保温1～4h，得到聚多巴胺改性碳纳米管石墨烯/聚酰亚胺复合材料。该制备方法具有工艺简单，绿色安全，便于工业化生产等特点。

Polydopamine modified carbon nanotube graphene / polyimide composite and preparation method thereof

The present invention discloses a polydopamine modified carbon nanotube graphene / polyimide composite and its preparation method. The method is as follows: dispersing graphene oxide and carbon nanotubes in water evenly, adding dopamine hydrochloride, adjusting pH value of 7.5 to 10.5, washing and drying products, and modifying polydopamine to obtain polydopamine modification. By adding two anhydride and two amines to the non proton polar solvent, the polyamine modified carbon nanotube graphene / polyamides precursor solution was obtained under the conditions of nitrogen protection, agitation and 10~30 degrees centigrade, and then the formation of a dopamine modified carbon nanotube graphene / polyamides precursor solution, and then the molding of the casting, die or other composite materials. The modified carbon nanotube graphene / polyimide composites were prepared by means of the form, cured at 40~100 C, and then kept at 100~450 C for 1 ~ 4H. The preparation method has the characteristics of simple process, green safety and convenient industrial production.

【技术实现步骤摘要】
聚多巴胺改性碳纳米管石墨烯/聚酰亚胺复合材料及其制备方法
本专利技术涉及复合材料领域，具体涉及聚多巴胺改性碳纳米管石墨烯/聚酰亚胺复合材料及其制备方法。
技术介绍
聚酰亚胺由于其具有优异的耐热性能、介电性能、力学性能等被广泛应用于航空航天、微电子、通讯等尖端
但是随着现代工业的不断发展，对材料的各项性能要求越来越高，不仅需要耐更高温，同时要高强度、高模量及好的介电性能。传统聚酰亚胺材料已不能满足要求，需要对其进行改性以获得所需的聚酰亚胺复合材料。石墨烯和碳纳米管是继富勒稀之后的两个新成员，石墨烯是由碳原子以SP2杂化连接的单原子层构成，是目前最薄的二维纳米材料，具有优异的电学、热学和力学性能，其力学强度可达到130GPa，是世界上强度最高的材料。碳纳米管具有优异的力学性能和独特的电学性能，在增强材料力学性能、提高聚合物介电性能、制备抗静电材料等方面具有十分重要的意义。因此碳纳米管和石墨烯成为目前理想的聚合物填充材料。中国专利技术专利(CN102534858)中公布了一种石墨烯/聚酰亚胺复合纤维的制备方法，其以氧化石墨烯为填料，与聚酰胺酸进行混合，再利用湿纺或者干纺制备石墨烯/本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚多巴胺改性碳纳米管石墨烯/聚酰亚胺复合材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：1)将氧化石墨烯、碳纳米管在水中分散均匀，得到碳纳米管/氧化石墨烯的共混分散液，加入盐酸多巴胺，调节pH值为7.5～10.5，反应，至反应完成后，将产物洗涤、干燥，得到聚多巴胺改性的碳纳米管石墨烯；2)将所述聚多巴胺改性的碳纳米管石墨烯、二酐和二胺加入非质子极性溶剂，在氮气保护、搅拌、‑10～30℃条件下进行原位聚合反应，得到聚多巴胺改性碳纳米管石墨烯/聚酰胺酸前驱体溶液；所述非质子极性溶剂为N,N‑二甲基甲酰胺、N,N‑二甲基乙酰胺、二甲基亚砜或N‑甲基吡咯烷酮；3)将所述聚多巴胺改性碳纳米管石墨烯/聚酰...

【技术特征摘要】
1.一种聚多巴胺改性碳纳米管石墨烯/聚酰亚胺复合材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：1)将氧化石墨烯、碳纳米管在水中分散均匀，得到碳纳米管/氧化石墨烯的共混分散液，加入盐酸多巴胺，调节pH值为7.5～10.5，反应，至反应完成后，将产物洗涤、干燥，得到聚多巴胺改性的碳纳米管石墨烯；2)将所述聚多巴胺改性的碳纳米管石墨烯、二酐和二胺加入非质子极性溶剂，在氮气保护、搅拌、-10～30℃条件下进行原位聚合反应，得到聚多巴胺改性碳纳米管石墨烯/聚酰胺酸前驱体溶液；所述非质子极性溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜或N-甲基吡咯烷酮；3)将所述聚多巴胺改性碳纳米管石墨烯/聚酰胺酸前驱体溶液通过流延、模具或其它复合材料的成型方式制成所需形态，在40～100℃固化，再在100～450℃保温1～4h，得到聚多巴胺改性碳纳米管石墨烯/聚酰亚胺复合材料。2.如权利要求1所述聚多巴胺改性碳纳米管石墨烯/聚酰亚胺复合材料的制备方法，其特征在于：步骤2)中所述二酐为均苯四甲酸二酐、4,4'-二邻苯二甲酸酐、萘-1,4,5,8-四羧酸二酐、3,3',4,4'-二苯酮四羧酸二酐、4,4'-氧双邻苯二甲酸酐、3,4'-氧双邻苯二甲酸酐、4,4'-(六氟异亚丙基)二酞酸酐、3,3',4,4'-二苯酮四羧酸二酐、双环[2.2.2]辛-7-烯-2,3,5,6-四甲酸二酐、3,3',4,4'-二苯基砜四羧酸二酸酐、3,3',4,4'-二苯基砜四羧酸二酸酐、4,4'-(六氟异亚丙基)二酞酸酐、3,4'-氧双邻苯二甲酸酐和3,4,9,10-苝四羧酸二酐中的任意一种或任意两种的混合物。3.如权利要求1所述聚多巴胺改性碳纳米管石墨烯/聚酰亚胺复合材料的制备方法，其特征在于：步骤2)中所述二胺为4,4'-二氨基二苯甲酮、对苯二胺、4,4'-二氨基二苯基甲烷、4,4'-二氨基二苯醚、2,2-双[4-(3-氨基苯氧基)苯基]丙烷、4,4'-二氨基二苯砜、2...

【专利技术属性】
技术研发人员：石海峰，张雨霞，王海霞，张云箫，毛慧琴，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：天津,12