水性碳纳米管分散液、其制备方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种水性碳纳米管分散液、其制备方法及应用。所述水性碳纳米管分散液包括碳纳米管、分散剂以及水性溶剂，分散剂至少包括由第一单体和第二单体共聚形成的聚合物；第一单体为含有极性基团的丙烯酰基单体，且极性基团与酰基产生化学键连接；第二单体为丙烯基季铵卤盐。本发明专利技术通过丙烯基基团无规共聚形成分散剂，在分散体系中通过离子性基团、极性基团与水的相互作用得到碳纳米管和水均匀混合的分散液，其中共聚物分散剂与碳纳米管发生非共价缠结作用，显著提升了分散性和稳定性；在分散剂的合成过程中，还可以通过改变共聚物的化学组成、共聚单体的比例以及光引发剂的用量实现材料性能的有效控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无机碳材料，尤其涉及一种水性碳纳米管分散液、其制备方法及应用。

技术介绍

1、碳纳米管(缩写为cnt)是由碳原子组成的直径为纳米级别的管状材料。cnt因其极高的比表面积和比强度、优异的导电性、导热性能以及出色的化学稳定性，在复合材料领域有着广阔的应用前景。但由于碳纳米管为管状的一维纳米材料，长径比极大，容易发生链的缠结从而发生团聚作用，另外，碳纳米管由碳原子构成，表现为非极性，很难在水、醇类等极性溶剂中均匀分散，进而限制了将其与聚合物均匀复合，由以上原因引起的不充分分散会导致材料无法充分发挥与碳纳米管的添加量相应的性能，限制了其在树脂基复合材料方面的应用。

2、通常，促进碳纳米管在水、醇类等极性溶剂中良好分散的方法有两种：一是对碳纳米管本身进行化学和/或物理改性，在表面接枝氨基、羧基等极性基团，但是这种改性会对碳纳米管本身的表面结构造成破坏，进而影响其导电、导热和机械性能(例如中国专利技术专利cn202310366145.2)；二是通过碳纳米管水分散剂制得可以使碳纳米管与水均匀混合的分散液。碳纳米管分散液是一种可以使碳纳米管均匀分本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种水性碳纳米管分散液，包括碳纳米管、分散剂以及水性溶剂，其特征在于，所述分散剂至少包括由第一单体和第二单体共聚形成的聚合物；

2.根据权利要求1所述的水性碳纳米管分散液，其特征在于，所述第一单体的结构式如式I所示：

3.根据权利要求1所述的水性碳纳米管分散液，其特征在于，所述聚合物中第一单体和第二单体的摩尔比为(0.1～100)：(1～100)；

4.根据权利要求1所述的水性碳纳米管分散液，其特征在于，所述聚合物的合成方法包括：

5.根据权利要求4所述的水性碳纳米管分散液，其特征在于，所述引发剂选自紫外光引发剂，所述聚合反应由紫外光引...

【技术特征摘要】

1.一种水性碳纳米管分散液，包括碳纳米管、分散剂以及水性溶剂，其特征在于，所述分散剂至少包括由第一单体和第二单体共聚形成的聚合物；

2.根据权利要求1所述的水性碳纳米管分散液，其特征在于，所述第一单体的结构式如式i所示：

3.根据权利要求1所述的水性碳纳米管分散液，其特征在于，所述聚合物中第一单体和第二单体的摩尔比为(0.1～100)：(1～100)；

4.根据权利要求1所述的水性碳纳米管分散液，其特征在于，所述聚合物的合成方法包括：

5.根据权利要求4所述的水性碳纳米管分散液，其特征在于，所述引发剂选自紫外光引发剂，所述聚合反应由紫外光引发。

【专利技术属性】
技术研发人员：陈海明，刘金明，茅东升，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：

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