含反应性基团的咪唑类离子液体修饰碳纳米管及其纳米复合材料的熔融制备

咪唑类离子液体与碳纳米管表面具有很强的阳离子-π相互作用，因而这类离.子液体能对碳纳米管的表面进行包敷。本项目首先研究含反应性基团的咪唑类离子液体对单.壁及多壁碳纳米管的物理修饰作用，减小碳纳米管间的相互作用和缠绕，同时引入可与高分.子反应的活性基团；然后利用反应性共混的原理将经过修饰的碳纳米管与多种高分子（如马.来酸酐或环氧基改性的聚烯烃、尼龙、聚酯等）进行熔融共混，实现共混过程中高分子与包.覆在碳纳米管表面上离子液体的活性基团反应，从而制备碳纳米管分散均匀、具有良好碳纳.米管与聚合物界面的复合材料。这一制备碳纳米管复合材料的新思路不但无需对碳纳米管进.行任何化学处理，不损坏碳纳米管本身的物理性能，而且适用聚合物种类多，加工方法简单，.具有重要的学术意义和工业应用价值。

基于碳纳米管的聚合物纳米复合材料受到广泛关注，其核心问题在于利用简单的方法实现碳纳米管在聚合物基体中的均匀分散。本项目中我们使用离子液体（包括反应性离子液体）包覆碳纳米管（单壁及多壁管）后，利用简单共混的方法实现了碳纳米管在聚合物中的均匀分散。主要研究结果包括：1）系统研究了离子液体和多种聚合物的相容性及相互作用，发现了离子液体对聚合物具有抗静电、增塑、润滑和改变聚合物构象的多重作用, 并成功制备了透明抗静电材料，具有重要的工业应用前景；2）成功使用反应性离子液体包覆碳纳米管，并利用反应性离子液体与聚合物基体发生反应，实现了单壁碳纳米管的均匀分散，并据此制备了柔性好、导电性优良的纳米复合材料，进一步制备了透明导电涂层；3）利用离子液体包覆碳纳米管与聚合物进行简单熔融共混，成功实现了聚合物纳米复合材料的简单制备。项目共在Polym. Chem., Nanoscale, Nanotechnology, J. Phy. Chem. B等重要杂志上发表相关SCI论文10篇，申请国家发明专利4项（2项获得授权），透明抗静电聚碳酸酯的开发已经由金发等多家企业试用。