一种碳纳米管在环氧树脂中的分散方法技术

本发明专利技术涉及一种碳纳米管在环氧树脂中的分散方法，包括步骤：（1）将碳纳米管、表面活性剂和待分散的环氧树脂进行搅拌预混，其中碳纳米管、表面活性剂和待分散的环氧树脂的质量份数比为：0.5～10：1～10：100；（2）将双转子连续混炼机的温度升温至设定温度T，设定温度T为20～240℃，将预混体系加入到双转子连续混炼机中，并将双转子连续混炼机的转速调节为100～800rpm进行分散，分散时间为10～60min，本发明专利技术分散方法工艺简单，分散效果好，无需使用溶剂，产率较常规的超声波、高速剪切分散明显提高，且适用范围较广。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于非金属/复合材料成型工艺
，涉及。
技术介绍
增强体能否在基体材料中分散均匀将直接影响复合材料的性能，因此这是CNTs增强材料的首要问题。CNTs表面缺陷少、缺乏活性基团，在各种溶剂中的溶解度都很低。另夕卜，CNTs之间存在较强的范德华引力，加之巨大的比表面积和很高的长径比，使其形成团聚或缠绕，限制CNTs优异性能的发挥。因此在实际的应用过程中，碳纳米管的增强效果很难得到体现。这需要解决两个难题:一个是由于碳纳米管自身比表面积很大，在树脂基体中不能达到很好的分散效果；另外一个难题是由于碳纳米管表面平滑，很难与树脂之间形成有效的界面，从而影响了载荷的传递。分散碳纳米管最常用的方法是物理机械方法，如超声分散法和高速剪切法。但是，由于碳纳米管的比表面积很大，碳纳米管分散后极易迅速重新团聚，为了保持碳纳米管的分散状态，还需添加合适的表面活性剂以防止碳纳米管团聚。同时，将碳纳米管进行化学修饰(官能化)后也有助于CNT在水、有机溶剂和树脂基体等中的分散。但在常规的溶液混合工艺如超声分散法和高速剪切法中，碳纳米管和树脂被溶解(或分散)在合适的溶剂中，然后蒸发除去溶剂并制备复合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳纳米管在环氧树脂中的分散方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）将碳纳米管、表面活性剂和待分散的环氧树脂进行搅拌预混，其中碳纳米管、表面活性剂和待分散的环氧树脂的质量份数比为：0.5～10：1～10：100；（2）将双转子连续混炼机的温度升温至设定温度T，所述设定温度T为20～240℃，将步骤（1）得到的预混体系加入到双转子连续混炼机中，并将双转子连续混炼机的转速调节为100～800rpm进行分散，分散时间为10～60min，所述设定温度T下的环氧树脂粘度范围为1Pa.s～70Pa.s；（3）打开双转子连续混炼机的出料口，得到分散好的含碳纳米管的环氧树脂。

【技术特征摘要】
1.一种碳纳米管在环氧树脂中的分散方法，其特征在于:包括如下步骤: (1)将碳纳米管、表面活性剂和待分散的环氧树脂进行搅拌预混，其中碳纳米管、表面活性剂和待分散的环氧树脂的质量份数比为:0.5 10:1 10:100 ； (2)将双转子连续混炼机的温度升温至设定温度T，所述设定温度T为20 240°C，将步骤(I)得到的预混体系加入到双转子连续混炼机中，并将双转子连续混炼机的转速调节为100 SOOrpm进行分散，分散时间为10 60min，所述设定温度T下的环氧树脂粘度范围为 IPa.s 70Pa.s ； (3)打开双转子连续混炼机的出料口，得到分散好的含碳纳米管的环氧树脂。2.根据权利要求1所述的一种碳纳米管在环氧树脂中的分散方法，其特征在于:所述碳纳米管的管径为IOnm 50nm,长度为10 y m 60 y m。3.根据权利要求1或2所述的一种碳纳米管在环氧树脂中的分散方法，其特征在于:所述碳纳米管为普通碳纳米管的或经化学修饰的碳纳米管，所述经化学修饰的碳纳米管为表面羧基化的碳纳米管或胺基化的碳纳米管。4.根据权利要求1所述的一种碳纳米管在环氧树脂中的分散方法，其特征在于:所述表面活性剂为十六烷基磺酸钠，十二烷基硫酸钠、油酸、Triton X-100、BYK 一 142、BYK 一145、BYK - 9076 或 BYK — 9077。5.根据权利要求1所述的一种碳纳米管在环氧树脂中的分散方法，其特征在于:所述待分散的环氧树脂为E-51、E-44、F-44或E-54。6.根据权利要求1所述的一种碳纳米管在环氧树脂...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓火英，安瑛，梁馨，蒋文革，刘千，谭珏，谭朝元，
申请(专利权)人：航天材料及工艺研究所，中国运载火箭技术研究院，北京化工大学，
类型：发明
国别省市：