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原位聚合法制备碳纳米管/聚丙烯酸涂层材料
摘要：
采用原位沉淀聚合法合成了碳纳米管/聚丙烯酸涂层材料。用红外光谱、热重分析仪和透射电镜对功能化碳纳米管的涂层结构进行了表征。结果表明，碳纳米管表面有PAA涂层。聚丙烯酸官能化碳纳米管可以在水中分散，形成稳定的分散体。PAA的接枝量取决于CNT/单体比率。
关键词：碳纳米管 涂层 聚丙烯酸 沉淀聚合
前言：碳纳米管（CNT）具有独特的结构和传输性能，如优异的强度、模量、导电性和热导率以及低密度等，作为聚合物复合材料的增强材料引起了人们的广泛关注。CNT/聚合物纳米复合材料具有优异的机械性能和多功能特性。然而，由于聚合物基体中分散性差，使用碳纳米管作为增强材料的潜力受到严重限制。为了提高CNT在高浓度聚合物中的分散性，研究了各种表面功能化方法，包括物理键（例如，用表面活性剂覆盖CNT）和化学键。虽然物理键合具有保持纳米管结构和电子性能的优点，但表面活性剂和聚合物的选择却相当有限。因此，有必要对化学键进行研究。
羧基功能化碳纳米管的制备是碳纳米管改性的重要方面之一。羧基的存在可以提高CNT的水溶性，并为通过酰胺化或酯化进一步修饰CNT提供目标。传统的方法是通过氧化来缩短CNT，然后进行进一步的化学改性，或者在超声波作用下用水溶性聚合物处理。迄今为止，许多研究小组已经制备了羧基官能化CNT，因为它们具有潜在的应用前景，例如，作为复杂纳米结构中的构建块和与生物大分子的结合。最近，秦和他的同事在碳纳米管存在下，通过4-苯乙烯磺酸盐的自由基聚合制备了水溶性碳纳米管，发现聚（4-苯乙烯磺酸盐）的表面接枝可以有效地去除碳纳米管束，最终产物在水中具有良好的溶解性。杨报告了获得PAA -CNT的两步程序。CNT通过原位接枝聚合与PAN成功地接枝。然后通过在CNT表面水解PAN制备PAA -CNT。
本文采用一步法合成了原位沉淀聚合法制备PAA改性碳纳米管。功能化碳纳米管可以在水中分散，形成稳定的分散体。
实验内容
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