4]將實施例五作為對照試驗與實施例一?四進行熱重分析，結(jié)果如圖5所示，a、b、c、d、e分別是三嗪聚合物(PHT)與碳納米管復(fù)合的熱重曲線，比較可知，純聚合物失重率為10%和50%時的溫度分別是248和584°C，溫度達到1200°C時的殘余量為40%，當其與酸化碳納米管進行復(fù)合后，復(fù)合物(從0.5%-5%)當溫度達到1200°C時的殘余量分別為49 %，54 %，54 %，55 %。可見熱性能得到很大提高，可以在耐熱性能方面得到廣泛應(yīng)用。
[0045]實施例一?五的硬度曲線如圖6所示，由圖6可知，隨著碳納米管含量的增加，各物質(zhì)的硬度逐漸增強，500nm處聚合物的硬度為0.423GPa，而復(fù)合物在此處的硬度分別為0.477，0.663，0.712，0.637GPa，復(fù)合物硬度得到很大的提高，碳納米管含量為5%的復(fù)合物硬度有所降低，可能由于碳納米管含量過高發(fā)生團聚所致。綜合來看，碳納米管的引入可以很好提高復(fù)合物的硬度。
[0046]實施例一?五的模量曲線如圖7所示，由圖7可知，隨著碳納米管含量的增加，各復(fù)合物(0.5% -2% )的楊氏模量逐漸增強，500nm處聚合物的楊氏模量為12.28GPa，而復(fù)合物在此處的楊氏模量分別為13.33，13.73，16.02，14.08GPa，復(fù)合物強度得到很大的提高，碳納米管含量為5 %的復(fù)合物楊氏模量有所降低，可能由于碳納米管含量過高發(fā)生團聚所致。綜合來看，碳納米管的引入可以很好提高復(fù)合物的模量。
[0047]實施例六、本實施例碳納米管/三嗪復(fù)合物的降解方法為取50mg實施例一制備碳納米管/三嗪復(fù)合物放入20mL，pH = O的硫酸水溶液中，60h后過濾除去固相物A，在冰水浴條件下向濾液中加入固體似!10)3至pH = 7，過濾取固相物B，真空烘干，得到16.88mg對苯二胺，即完成降解。
[0048]本實施例固相物A真空烘干的產(chǎn)物的紅外譜圖如圖8所示，分解部分得到的物質(zhì)與對苯二胺的紅外譜圖完全重合，而未分解部分固體經(jīng)比較與對苯二胺單體的紅外譜圖相類似，可能是復(fù)合物經(jīng)酸處理被分解成含有二胺端基的低聚物。本實施例降解率為38.7%。
【主權(quán)項】
1.一種碳納米管/三嗪復(fù)合物的制備方法，其特征在于該方法包括以下具體步驟: 一、酰氯化碳納米管的制備:a、表面氧化:將碳納米管置于混合酸中，在50?80°C下攪拌反應(yīng)6?9h，得到表面連接羧基的酸化碳納米管，其中碳納米管與混合酸的質(zhì)量體積比是Ig: (40?80)mL，混合酸是由質(zhì)量濃度為98%的濃硝酸與濃度為18.4mol/L的濃硫酸按體積比1:3的比例混合而成；b、酰氯化:將表面連接羧基的酸化碳納米管置于SOCl2中，再加入N，N’ - 二甲基甲酰胺，然后在氮氣保護、溫度為75?80°C的條件下加熱磁力攪拌20?28h，得酰氯化碳納米管，其中表面連接羧基的酸化碳納米管與SOCl2的比例關(guān)系為Ig: (60 ?120) mL, SOCljP N, N，- 二甲基甲酰胺的體積比(0.0025 ?0.0125):1 ； 二、碳納米管/三嗪復(fù)合物的合成:將對苯二胺、多聚甲醛、酰氯化碳納米管和氮甲基吡咯烷酮放入三頸瓶中，氮氣環(huán)境，超聲20?10min后，再加熱180?200°C磁力攪拌2?4h，反應(yīng)結(jié)束后溫度降至室溫，然后用丙酮沉降，抽濾真空干燥，得到碳納米管/三嗪類復(fù)合物；其中，對苯二胺和多聚甲醛的摩爾比為1: (I?5)，對苯二胺與氮甲基吡咯烷酮的摩爾體積比lmmol: (2_5)mL，酰氯化碳納米管為對苯二胺和多聚甲醛總質(zhì)量的0.5%?10%。2.根據(jù)權(quán)利I所述的一種碳納米管/三嗪復(fù)合物的制備方法，其特征在于步驟a所述的在70 °C下攪拌反應(yīng)6h。3.根據(jù)權(quán)利I所述的一種碳納米管/三嗪復(fù)合物的制備方法，其特征在于步驟二所述的超聲功率為600W，頻率為40/60KHz。4.根據(jù)權(quán)利I所述的一種碳納米管/三嗪復(fù)合物的制備方法，其特征在于步驟二所述的將對苯二胺、多聚甲醛、酰氯化碳納米管、氮甲基吡咯烷酮放入三頸瓶中，氮氣環(huán)境，超聲60min，加熱至200°C磁力攪拌3h，反應(yīng)結(jié)束后溫度降至室溫，然后用丙酮沉降，抽濾真空干燥得到碳納米管/三嗪復(fù)合物；其中，對苯二胺和多聚甲醛的摩爾比是1:5，對苯二胺與氮甲基吡咯烷酮的摩爾體積比lmmol:3ml，酰氯化碳納米管為對苯二胺和多聚甲醛總質(zhì)量的0.5%.5.根據(jù)權(quán)利I所述的一種碳納米管/三嗪復(fù)合物的制備方法，其特征在于步驟二所述的將對苯二胺、多聚甲醛、酰氯化碳納米管、氮甲基吡咯烷酮放入三頸瓶中，氮氣環(huán)境，超聲60min，加熱至200°C磁力攪拌3h，反應(yīng)結(jié)束后溫度降至室溫，然后用丙酮沉降，抽濾真空干燥得到碳納米管/三嗪復(fù)合物；其中，對苯二胺和多聚甲醛的摩爾比是1:5，對苯二胺與氮甲基吡咯烷酮的摩爾體積比lmmol:3mL，酰氯化碳納米管為對苯二胺和多聚甲醛總質(zhì)量的6.根據(jù)權(quán)利I所述的一種碳納米管/三嗪復(fù)合物的制備方法，其特征在于步驟二所述的將對苯二胺、多聚甲醛、酰氯化碳納米管、氮甲基吡咯烷酮放入三頸瓶中，氮氣環(huán)境，超聲60min，加熱至200°C磁力攪拌3h，反應(yīng)結(jié)束后溫度降至室溫，然后用丙酮沉降，抽濾真空干燥得到碳納米管/三嗪復(fù)合物；其中，對苯二胺和多聚甲醛的摩爾比是1:5，對苯二胺與氮甲基吡咯烷酮的摩爾體積比lmmol:3mL，酰氯化碳納米管為對苯二胺和多聚甲醛總質(zhì)量的7.根據(jù)權(quán)利I所述的一種碳納米管/三嗪復(fù)合物的制備方法，其特征在于步驟二所述的將對苯二胺、多聚甲醛、酰氯化碳納米管、氮甲基吡咯烷酮放入三頸瓶中，氮氣環(huán)境，超聲60min，加熱至200°C磁力攪拌3h，反應(yīng)結(jié)束后溫度降至室溫，然后用丙酮沉降，抽濾真空干燥得到碳納米管/三嗪復(fù)合物；其中，對苯二胺和多聚甲醛的摩爾比是1:5，對苯二胺與氮甲基吡咯烷酮的摩爾體積比lmmol:3mL，酰氯化碳納米管為對苯二胺和多聚甲醛總質(zhì)量的8.一種碳納米管/三嗪復(fù)合物的降解方法，其特征在于該方法為將碳納米管/三嗪復(fù)合物放入PH = O的硫酸水溶液中，24?72h后過濾除去固相物A，在冰水浴條件下向濾液中加入固體NaHCO^ pH = 7，過濾取固相物B，真空烘干，得到對苯二胺，即完成降解；其中碳納米管/三嗪復(fù)合物與硫酸水溶液的質(zhì)量體積比為(2?3)mg: lmL。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種碳納米管/三嗪復(fù)合物的降解方法，其特征在于60h后過濾除去固相物。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種碳納米管/三嗪復(fù)合物的降解方法，其特征在于所述的碳納米管/三嗪復(fù)合物與硫酸水溶液的質(zhì)量體積比為2.5mg: lmL。
【專利摘要】一種碳納米管/三嗪復(fù)合物的制備方法及降解方法，它涉及一種碳納米管/三嗪復(fù)合物的制備方法及降解方法。本發(fā)明的目的是要解決現(xiàn)有方法工藝復(fù)雜、成本高同時制備的碳納米管/三嗪復(fù)合物不易降解，造成環(huán)境污染的問題，本發(fā)明步驟為：酰氯化碳納米管的制備、碳納米管/PHT復(fù)合物的合成。本發(fā)明成本低，降解方法簡單，容易操作，并且可以回收原料再次重復(fù)利用，是一種很好的環(huán)保方法。本發(fā)明應(yīng)用于化工領(lǐng)域。
【IPC分類】C08K7/24, C08G73/06, C08K9/02
【公開號】CN104961891
【申請?zhí)枴緾N201510419008
【發(fā)明人】黃玉東, 馬麗娜, 李祥龍, 武光順, 李大龍, 王彩鳳, 趙敏
【申請人】哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年10月7日
【申請日】2015年7月16日