一种碳纳米管/聚酯复合材料制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于复合材料制备领域。
【背景技术】
[0002]可生物降解聚酯弹性体，具有分子结构设计的灵活性、优良的柔韧性、良好的可生物降解性和生物相容性等特点，在生物医学领域已得到人们的广泛关注。目前发现这类材料的力学性能还不够高，在一定程度上限制了其在生物医学领域的广泛应用。
[0003]碳纳米管具有优良的力学、电学性能以及纳米尺度效应、长径比大、密度低、比表面积大等结构特点，对于聚合物纳米复合材料来说，碳纳米管不仅是理想的增强剂，还是提高材料导电、电磁屏蔽等作用的纳米填料。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种较聚酯力学性能高的碳纳米管/聚酯复合材料制备方法。
[0005]本发明通过以下技术方案予以实现:一种碳纳米管/聚酯复合材料制备方法，按摩尔比1:1将甘油和癸二酸混合均匀，然后置于反应瓶中，真空压强保持在2KPa，开始加热，在升温的过程中，使反应物料在一个小时之内完全熔融，开始机械搅拌，在130°C、IKPa下反应19h，得到预聚物，然后按反应物料总摩尔比4/4/1 (丙三醇/癸二酸/柠檬酸)加入柠檬酸继续反应，温度控制在120°C，反应0.5h后加入3%质量分数的碳纳米管，继续反应0.5h得到一定交联程度的反应混合物，在反应的整个过程中一直缓缓通入氮气，将合成出来的产物从反应瓶中取出，研磨后，在120°C、IKPa条件下放置30min以排出气体，之后在120°C、常压下固化成型，得到碳纳米管/聚酯复合材料样片。
[0006]所述碳纳米管为多壁取向碳纳米管，直径10?20nm、长度0.5?500 μ m、纯度大于 95%o
[0007]本发明具有如下有益效果:
采用该方法制备的碳纳米管/聚酯复合材料，其拉伸强度比纯聚酯提高了 158%，弹性模量提高了 134%。
【具体实施方式】
[0008]下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。
[0009]具体实施例:本发明所述制备过程为，按摩尔比1:1将甘油和癸二酸混合均匀，然后置于反应瓶中，真空压强保持在2KPa，开始加热，在升温的过程中，使反应物料在一个小时之内完全熔融，开始机械搅拌，在130°C、IKPa下反应19h，得到预聚物，然后按反应物料总摩尔比4/4/1 (丙三醇/癸二酸/柠檬酸)加入柠檬酸继续反应，温度控制在120°C，反应0.5h后加入3%质量分数的碳纳米管，继续反应0.5h得到一定交联程度的反应混合物，在反应的整个过程中一直缓缓通入氮气，将合成出来的产物从反应瓶中取出，用三辊研磨机研磨后，倒入模具框中铺平，在120°C、IKPa条件下放置30min以排出气体，之后在120°C、常压下固化成型，得到厚度为Imm的碳纳米管/聚酯复合材料样片。
[0010]所述碳纳米管为多壁取向碳纳米管，直径10?20nm、长度0.5?500 μ m、纯度大于 95%o
[0011]对制备的碳纳米管/聚酯复合材料样片进行力学测试，其抗拉强度为4.36MPa，弹性模量为9.22MPa，断裂伸长率为42%，较纯热固性聚(丙三醇-癸二酸-柠檬酸)酯(PGSC)弹性体，其其拉伸强度提高了 158%，弹性模量提高了 134%。
[0012]以上内容是结合具体的实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种碳纳米管/聚酯复合材料制备方法，其特征在于:按摩尔比1:1将甘油和癸二酸混合均匀，然后置于反应瓶中，真空压强保持在2KPa，开始加热，在升温的过程中，使反应物料在一个小时之内完全熔融，开始机械搅拌，在130°C、IKPa下反应19h，得到预聚物，然后按反应物料总摩尔比4/4/1 (丙三醇/癸二酸/柠檬酸)加入柠檬酸继续反应，温度控制在120°C，反应0.5h后加入3%质量分数的碳纳米管，继续反应0.5h得到一定交联程度的反应混合物，在反应的整个过程中一直缓缓通入氮气，将合成出来的产物从反应瓶中取出，研磨后，在120°C、lKPa条件下放置30min，之后在120°C、常压下固化成型，得到碳纳米管/聚酯复合材料样片。
2.如权利要求1所述的碳纳米管/聚酯复合材料制备方法，其特征在于:所述碳纳米管为多壁取向碳纳米管，直径10?20nm、长度0.5?500 μ m、纯度大于95%。
【专利摘要】一种碳纳米管/聚酯复合材料制备方法，属于复合材料制备领域。提供一种较聚酯力学性能高的碳纳米管/聚酯复合材料制备方法。所述方法在制备一定分子量可降解生物（PGS）预聚体的基础上，加入柠檬酸单体作为扩链剂和交联剂，在合成热固性聚(丙三醇-癸二酸-柠檬酸)酯(PGSC)弹性体的过程中，采用半原位聚合和研磨分散的方法制备了碳纳米管/聚酯弹性体复合材料。采用该方法制备的碳纳米管/聚酯复合材料，其拉伸强度比纯聚酯提高了158%，弹性模量提高了134%。
【IPC分类】C08K7-24, C08G63-60, C08G63-78
【公开号】CN104629023
【申请号】CN201410750838
【发明人】王美华
【申请人】王美华
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2014年12月10日