CN108485231A - 一种环氧化聚苯醚导电薄膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环氧化聚苯醚导电薄膜，它是由下述重量份的原料组成的：聚苯醚100‑120、三聚磷酸铝1‑2、碳纳米管6‑8、甲基丙烯酸3‑4、环氧丙烷2‑4、烷醇酰胺1‑2、2‑巯基苯并咪唑0.4‑1、10‑12％的氨水17‑20、乙酸异丁酸蔗糖酯1‑2，本发明实现了碳纳米管在聚苯醚间的有效分散相容，本发明的薄膜力学稳定性好，导电性强，综合性能优越。

Description

一种环氧化聚苯醚导电薄膜及其制备方法
技术领域
本发明属于导电薄膜领域，具体涉及一种环氧化聚苯醚导电薄膜及其制备方法。
背景技术
导电薄膜是一种非常重要的光电材料，它具有低电阻的特点，被广泛用于太阳能电池、电极材料、显示器等各种光电材料中，目前应用较多的为无机氧化物薄膜，其透光性好，电阻率低，化学温度性好，但是作为无机填料，其薄膜的脆性较大、韧性较差，合成温度较高，这些都限制了它们的进一步发展，因此，市场逐渐出现了高分子导电材料，包括聚苯胺、聚吡啶等，聚苯胺由于其在空气中的稳定性好，原料易得、单体价格便宜、合成方法简便，电导率容易调节等优点而被广泛应用，例如电极材料、电致变色材料、金属防腐材料、电磁屏蔽材料、防静电材料、分子器件等，然而，由于无机原料与高分子聚合物的相容性差，导致复合材料很难共混成膜，从而得到的单一有机薄膜的力学性能相对降低。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种环氧化聚苯醚导电薄膜及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种环氧化聚苯醚导电薄膜，它是由下述重量份的原料组成的：
聚苯醚100-120、三聚磷酸铝1-2、碳纳米管6-8、甲基丙烯酸3-4、环氧丙烷2-4、烷醇酰胺1-2、2-巯基苯并咪唑0.4-1、10-12％的氨水17-20、乙酸异丁酸蔗糖酯1-2。
一种环氧化聚苯醚导电薄膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)取2-巯基苯并咪唑，加入到其重量10-12倍的无水乙醇中，搅拌均匀，得醇溶液；
(2)取碳纳米管，加入到其重量14-20倍的、96-98％的硫酸溶液中，超声3-5小时，过滤，将沉淀水洗，与环氧丙烷混合，加入到上述醇溶液中，在50-55℃下保温搅拌10-20分钟，蒸馏除去乙醇，得活化碳纳米管；
(3)取甲基丙烯酸，加入到其重量20-30倍的氯仿中，搅拌均匀，加入聚苯醚，搅拌1-2小时，蒸馏除去氯仿，得酸化聚苯醚；
(4)取三聚磷酸铝、烷醇酰胺混合，加入到混合料重量15-20倍的去离子水中，搅拌均匀，得酰胺溶液；
(5)取上述活化碳纳米管，加入到酰胺溶液中，搅拌均匀，送入到65-70℃的恒温水浴中，加入10-12％的氨水，保温搅拌3-5小时，出料冷却，得改性碳纳米管；
(6)取上述改性碳纳米管，与上述酸化聚苯醚混合，加入乙酸异丁酸蔗糖酯，搅拌30-40分钟，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，得碳纳米管改性聚苯醚；
(7)取上述碳纳米管改性聚苯醚，加入到其重量30-40倍的二甲基甲酰胺中，超声1-2小时，倒入培养皿中，放入真空干燥箱，在70-85℃下真空干燥20-30小时，待膜成型后，放入95-105℃的恒温干燥箱处理1-2小时，揭膜，将膜水洗，常温干燥，即得所述环氧化聚苯醚导电薄膜。
本发明的优点：
本发明采用甲基丙烯酸处理聚苯醚，然后采用环氧丙烷处理碳纳米管，将得到的活化碳纳米管分散到烷醇酰胺水溶液中，以氨水为催化剂，催化环氧与酰胺的反应，之后再与酸化聚苯醚共混，实现了碳纳米管在聚苯醚间的有效分散相容，本发明的薄膜力学稳定性好，导电性强，综合性能优越。
具体实施方式
实施例1
一种环氧化聚苯醚导电薄膜，它是由下述重量份的原料组成的：
聚苯醚100、三聚磷酸铝1、碳纳米管6、甲基丙烯酸3、环氧丙烷2、烷醇酰胺1、2-巯基苯并咪唑0.4、10％的氨水17、乙酸异丁酸蔗糖酯1。
一种环氧化聚苯醚导电薄膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)取2-巯基苯并咪唑，加入到其重量10倍的无水乙醇中，搅拌均匀，得醇溶液；
(2)取碳纳米管，加入到其重量14倍的、96％的硫酸溶液中，超声3小时，过滤，将沉淀水洗，与环氧丙烷混合，加入到上述醇溶液中，在50℃下保温搅拌10分钟，蒸馏除去乙醇，得活化碳纳米管；
(3)取甲基丙烯酸，加入到其重量20倍的氯仿中，搅拌均匀，加入聚苯醚，搅拌1小时，蒸馏除去氯仿，得酸化聚苯醚；
(4)取三聚磷酸铝、烷醇酰胺混合，加入到混合料重量15倍的去离子水中，搅拌均匀，得酰胺溶液；
(5)取上述活化碳纳米管，加入到酰胺溶液中，搅拌均匀，送入到65℃的恒温水浴中，加入10％的氨水，保温搅拌3小时，出料冷却，得改性碳纳米管；
(6)取上述改性碳纳米管，与上述酸化聚苯醚混合，加入乙酸异丁酸蔗糖酯，搅拌30分钟，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，得碳纳米管改性聚苯醚；
(7)取上述碳纳米管改性聚苯醚，加入到其重量30倍的二甲基甲酰胺中，超声1小时，倒入培养皿中，放入真空干燥箱，在70℃下真空干燥20小时，待膜成型后，放入95℃的恒温干燥箱处理1小时，揭膜，将膜水洗，常温干燥，即得所述环氧化聚苯醚导电薄膜。
实施例2
一种环氧化聚苯醚导电薄膜，它是由下述重量份的原料组成的：
聚苯醚120、三聚磷酸铝2、碳纳米管8、甲基丙烯酸4、环氧丙烷4、烷醇酰胺1、2-巯基苯并咪唑1、12％的氨水20、乙酸异丁酸蔗糖酯2。
一种环氧化聚苯醚导电薄膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)取2-巯基苯并咪唑，加入到其重量12倍的无水乙醇中，搅拌均匀，得醇溶液；
(2)取碳纳米管，加入到其重20倍的、98％的硫酸溶液中，超声5小时，过滤，将沉淀水洗，与环氧丙烷混合，加入到上述醇溶液中，在55℃下保温搅拌20分钟，蒸馏除去乙醇，得活化碳纳米管；
(3)取甲基丙烯酸，加入到其重量30倍的氯仿中，搅拌均匀，加入聚苯醚，搅拌2小时，蒸馏除去氯仿，得酸化聚苯醚；
(4)取三聚磷酸铝、烷醇酰胺混合，加入到混合料重量20倍的去离子水中，搅拌均匀，得酰胺溶液；
(5)取上述活化碳纳米管，加入到酰胺溶液中，搅拌均匀，送入到70℃的恒温水浴中，加入12％的氨水，保温搅拌5小时，出料冷却，得改性碳纳米管；
(6)取上述改性碳纳米管，与上述酸化聚苯醚混合，加入乙酸异丁酸蔗糖酯，搅拌40分钟，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，得碳纳米管改性聚苯醚；
(7)取上述碳纳米管改性聚苯醚，加入到其重量40倍的二甲基甲酰胺中，超声2小时，倒入培养皿中，放入真空干燥箱，在85℃下真空干燥30小时，待膜成型后，放入105℃的恒温干燥箱处理2小时，揭膜，将膜水洗，常温干燥，即得所述环氧化聚苯醚导电薄膜。
性能测试：
本发明的环氧化聚苯醚导电薄膜的导电率为1.6-2.0×10-2Scm-1、机械力学性能30-33.6Mpa。

Claims (2)

1.一种环氧化聚苯醚导电薄膜，其特征在于，它是由下述重量份的原料组成的：
聚苯醚100-120、三聚磷酸铝1-2、碳纳米管6-8、甲基丙烯酸3-4、环氧丙烷2-4、烷醇酰胺1-2、2-巯基苯并咪唑0.4-1、10-12％的氨水17-20、乙酸异丁酸蔗糖酯1-2。
2.一种如权利要求1所述环氧化聚苯醚导电薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)取2-巯基苯并咪唑，加入到其重量10-12倍的无水乙醇中，搅拌均匀，得醇溶液；
(2)取碳纳米管，加入到其重量14-20倍的、96-98％的硫酸溶液中，超声3-5小时，过滤，将沉淀水洗，与环氧丙烷混合，加入到上述醇溶液中，在50-55℃下保温搅拌10-20分钟，蒸馏除去乙醇，得活化碳纳米管；
(3)取甲基丙烯酸，加入到其重量20-30倍的氯仿中，搅拌均匀，加入聚苯醚，搅拌1-2小时，蒸馏除去氯仿，得酸化聚苯醚；
(4)取三聚磷酸铝、烷醇酰胺混合，加入到混合料重量15-20倍的去离子水中，搅拌均匀，得酰胺溶液；
(5)取上述活化碳纳米管，加入到酰胺溶液中，搅拌均匀，送入到65-70℃的恒温水浴中，加入10-12％的氨水，保温搅拌3-5小时，出料冷却，得改性碳纳米管；
(6)取上述改性碳纳米管，与上述酸化聚苯醚混合，加入乙酸异丁酸蔗糖酯，搅拌30-40分钟，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，得碳纳米管改性聚苯醚；
(7)取上述碳纳米管改性聚苯醚，加入到其重量30-40倍的二甲基甲酰胺中，超声1-2小时，倒入培养皿中，放入真空干燥箱，在70-85℃下真空干燥20-30小时，待膜成型后，放入95-105℃的恒温干燥箱处理1-2小时，揭膜，将膜水洗，常温干燥，即得所述环氧化聚苯醚导电薄膜。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109608780A (zh) * 2018-12-31 2019-04-12 王爱绿 一种阻燃发泡建筑保温板及其制备方法
CN109777078A (zh) * 2018-12-28 2019-05-21 朱雪梅 一种聚苯醚石墨烯质子膜及其制备方法

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