本发明属于纳米技术领域，具体涉及一种碳纳米管接枝玻璃纤维多尺度增强体增强环氧树脂复合材料的制备方法。本发明将碳纳米管经过纯化后，再进行羧基化后，得到表面接有羧基的碳纳米管，再将羧基化的碳纳米管均匀分散在有机溶剂中与玻璃纤维反应，得到玻璃纤维表面接枝有碳纳米管，再将表面接枝有碳纳米管的玻璃纤维浸入偶联剂溶液中处理，得到碳纳米管接枝改性功能化玻璃纤维的多尺度增强体；然后利用此多尺度增强体与环氧树脂进行加成反应，生成多尺度增强体增强的环氧树脂纳米复合材料。本发明反应步骤简单，利用碳纳米管的强度和韧性强韧化玻璃纤维，改善玻璃纤维与树脂基体的粘结性能，提高复合材料的界面粘结强度。可以广泛应用于航空航天、交通运输、风力发电以及机械电子等领域。
1.一种碳纳米管接枝玻璃纤维多尺度增强体增强环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于具体步骤如下：4
(1)称取0.1～1×10g干燥的碳纳米管和10～1×10mL无机酸混合，在1~120kHz超6
声波或10 r/min~10 r/min的离心速度搅拌下处理0.1～24小时，然后加热至20～150℃，反应1～48小时，经去离子水稀释洗涤，微孔滤膜抽滤，反复洗涤至滤液呈中性，在温度为
25～150℃下真空干燥1～48小时，得到纯化的碳纳米管；所述碳纳米管包括化学气相沉积法、电弧放电法、太阳能法、模板法或激光蒸发法中的任一种制备的单壁或多壁碳纳米管或以其任意比例混合的混合物； 3
(2)将步骤(1)中得到的纯化碳纳米管0.1～1×10g和强氧化性酸1～1×10mL混合，在1~120kHz超声波下处理0.1～80小时，然后加热到25～120℃，搅拌并回流反应1～
80小时，经去离子水稀释洗涤，超微孔滤膜抽滤，反复洗涤至滤液呈中性，在25～200℃温度下真空干燥1～48小时，得到酸化的碳纳米管；所述强氧化性酸为1∕100～100∕1摩尔比高锰酸钾和硫酸混合溶液、1∕100～100∕1摩尔比硝酸和硫酸混合溶液、1∕100～
100∕1摩尔比高锰酸钾和硝酸混合溶液、1∕100～100∕1摩尔比过氧化氢和硫酸混合液、1∕100～100∕1摩尔比过氧化氢和盐酸混合液、1∕100～100∕1摩尔比过氧化氢和硝酸混合液或15～95％重量浓度过氧化氢溶液中任一种或其多种组合；
(3)将步骤(2)所得酸化的碳纳米管0.1～1×10g和1～1×10mL有机溶剂混合，以
1~120kHz超声波或搅拌处理1分钟～24小时，使酸化的碳纳米管均匀分散在有机溶剂中，3
在5～120℃温度下，加入0.1～1×10g干燥的玻璃纤维，反应1分钟～96小时后，抽滤并反复洗涤，在25~200℃温度下真空干燥0.1～48小时，得到表面接枝有碳纳米管的玻璃纤维多尺度增强体；所述有机溶剂为苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、丁基甲苯、乙烯基甲苯、乙烯乙二醇醚、二氯甲烷、二硫化碳、磷酸三邻甲酚、甲醇、乙醇、异丙醇、环己烷、环己酮、甲苯环己酮、乙醚、环氧丙烷、丙酮、甲基丁酮、甲基异丁酮、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、乙腈、吡啶、氯苯、二氯苯、三氯甲烷、四氯化碳、三氯乙烯、四氯乙烯、三氯丙烷、二氯乙烷、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、二氧六环或四氢呋喃中的任一种或其多种组合； 3
(4)将步骤(3)所得表面接枝有碳纳米管的玻璃纤维多尺度增强体0.1～1×10g浸3
入1～1×10mL偶联剂溶液中，在5～120℃温度下，反应1分钟～96小时后，抽滤并在
25~200℃温度下干燥0.1～48小时，得到表面接枝有碳纳米管的功能化玻璃纤维多尺度增强体；所述偶联剂为铬络合物偶联剂、锆类偶联剂、硅烷类偶联剂、钛酸酯类偶联剂、铝酸酯类偶联剂、马来酸酐及其接枝共聚物类偶联剂、聚氨酯类偶联剂或嵌段聚合物类偶联剂中任一种或其多种组合；
(5)将步骤(4)得到的表面接枝有碳纳米管的功能化玻璃纤维多尺度增强体0.1～
1×10g、环氧树脂1～1×10g和固化剂1～1×10g复合，在温度为25～200℃下真空除泡并反应0.5～72小时，得到表面接枝有碳纳米管的玻璃纤维多尺度增强体增强环氧树脂复合材料；所述固化剂为乙二胺、聚乙二胺、1,2-丙二胺、1,3-丙二胺、1,2-丁二胺、1,3-丁二胺、1,6-己二胺、对苯二胺、环己二胺、间苯二胺、二胺基二苯基甲烷、孟烷二胺、氯化己二胺、氯化壬二胺、氯化癸二胺、十二碳二元胺、十三碳二元胺、三乙胺、丁三胺、N-胺乙基哌嗪、双氰胺、己二酸二酰肼、N,N-二甲基二丙基三胺、五甲基二乙烯三胺、N,N,N,N,N-五甲基二亚乙基三胺、四乙烯五胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、五乙烯六胺、六乙烯七胺、间苯二’甲胺、4,4 -二胺基二苯基砜、甲基四氢苯酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐、均苯四甲酸二酐、均苯四甲酸二酐与己内酯的加成物、苯酮四酸二酐、苯酮四酸二酐与己内酯的加成物、二苯基’ ’ ’ ’ ’砜-3,3 ,4,4 -四酸二酐、二苯基砜-3,3 ,4,4 -四酸二酐的加成物、N,N -二酸酐二苯基甲烷或苯六甲酸三酐中的任一种或其多种组合。
2.根据权利要求1所述的一种碳纳米管接枝玻璃纤维多尺度增强体增强环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于步骤(3)中所述玻璃纤维为单向长纤维、无规短纤维、双向编织纤维布或三相编织纤维布中的任一种或其多种组合。
3.根据权利要求1所述的一种碳纳米管接枝玻璃纤维多尺度增强体增强环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于步骤(5)中所述环氧树脂为缩水甘油醚类、缩水甘油酯类、缩水甘油胺类、脂环族、环氧化烯烃类、酰亚胺环氧树脂或海因环氧树脂中的任一种或其多种组合。
一种碳纳米管接枝玻璃纤维多尺度增强体增强环氧树脂复
合材料的制备方法
技术领域
[0001] 本发明属于纳米技术领域，具体涉及一种碳纳米管接枝玻璃纤维多尺度增强体增强环氧树脂复合材料的制备方法。
背景技术
[0002] 环氧树脂优良的物理机械和电绝缘性能、与各种材料的粘接性能、以及其使用工艺的灵活性是其他热固性塑料所不具备的。因此它能制成涂料、复合材料、浇铸料、胶粘剂、模压材料和注射成型材料，在国民经济的各个领域中得到广泛的应用。碳纳米管(Carbon nanotubes, CNTs)是1991年由日本Iijima发现的一维碳族材料。其独特的结构是理想的一维模型材料，巨大的长径比使其有望用作坚韧的碳纤维，其强度为钢的100倍，重量则只有钢的1/6；同时它还有望用作为分子导线，纳米半导体材料，催化剂载体，分子吸收剂和近场发射材料等，因此被越来越广泛地作为聚合物的增强材料，制备轻质高强的复合材料。目前碳纳米化学方兴未艾，内容丰富，前景诱人。通过对碳纳米管的研究，必然带动相应学科的发展。玻璃一般之观念为质硬易碎物体，并不适于作为结构用材，但如其抽成丝后，则其强度大为增加且具有柔软性，故配合树脂赋予形状以后终于可以成为优良之结构用材。
玻璃纤维随其直径变小其强度增高。由于在多个领域得到广泛应用，因此，玻璃纤维日益受到人们的重视。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于提供一种碳纳米管接枝玻璃纤维多尺度增强体增强环氧树脂复合材料的制备方法。
[0004] 本发明提出的一种碳纳米管接枝玻璃纤维多尺度增强体增强环氧树脂复合材料的制备方法，是将碳纳米管经过纯化，羧基化后，得到表面接有羧基的碳纳米管，再将羧基化的碳纳米管均匀分散在有机溶剂中与玻璃纤维反应，得到玻璃纤维表面接枝有碳纳米管，再将表面接枝有碳纳米管的玻璃纤维浸入偶联剂溶液中处理，得到碳纳米管接枝改性功能化玻璃纤维的多尺度增强体；然后利用此多尺度增强体与环氧树脂进行加成反应，生成多尺度增强体增强的环氧树脂树脂纳米复合材料。具体步骤如下：
[0005] (1)称取0.1～1×10g干燥的碳纳米管和10～1×104mL无机酸混合，在1~120kHz6
超声波或10 r/min~10 r/min的离心速度搅拌下处理0.1～24小时，然后加热至20～
150℃，反应1～48小时，经去离子水稀释洗涤，微孔滤膜抽滤，反复洗涤至滤液呈中性，在温度为25～150℃下真空干燥1～48小时，得到纯化的碳纳米管；
[0006] (2)将步骤(1)中得到的纯化碳纳米管0.1～1×10g和强氧化性酸1～1×103mL混合，在1~120kHz超声波下处理0.1～80小时，然后加热到25～120℃，搅拌并回流反应1～80小时，经去离子水稀释洗涤，超微孔滤膜抽滤，反复洗涤至滤液呈中性，在25～200℃温度下真空干燥1～48小时，得到酸化的碳纳米管；
[0007] (3)将步骤(2)所得酸化的碳纳米管0.1～1×10g和1～1×103mL有机溶剂混合，以1~120kHz超声波或搅拌处理1分钟～24小时，使酸化的碳纳米管均匀分散在有机溶3
剂中，在5～120℃温度下，加入0.1～1×10g干燥的玻璃纤维，反应1分钟～96小时后，抽滤并反复洗涤，在25~200℃温度下真空干燥0.1～48小时，得到表面接枝有碳纳米管的玻璃纤维多尺度增强体；
[0008] (4)将步骤(3)所得表面接枝有碳纳米管的玻璃纤维多尺度增强体0.1～1×103g3
浸入1～1×10mL偶联剂溶液中，在5～120℃温度下，反应1分钟～96小时后，抽滤并在
25~200℃温度下干燥0.1～48小时，得到表面接枝有碳纳米管的功能化玻璃纤维多尺度增强体；
[0009] (5)将步骤(4)得到的表面接枝有碳纳米管的功能化玻璃纤维多尺度增强体3 3 3
0.1～1×10g、环氧树脂1～1×10g和固化剂1～1×10g复合，在温度为25～200℃下真空除泡并反应0.5～72小时，得到表面接枝有碳纳米管的玻璃纤维多尺度增强体增强环氧树脂复合材料。
[0010] 本发明中，步骤(1)中所述碳纳米管为电弧放电、化学气相沉淀、模板法、太阳能法或激光蒸发法中的任一种制备的单壁或多壁碳纳米管或以其任意比例混合的混合物。
[0011] 本发明中，步骤(1)中所述无机酸为1～20％重量酸浓度的硝酸、1～60％重量酸浓度的硫酸或1～37％重量酸浓度的盐酸中任一种或其混合液。
[0012] 本发明中，步骤(2)中所述强氧化性酸为1～90％重量酸浓度硝酸、1～98％重量酸浓度硫酸、1∕100～100∕1摩尔比高锰酸钾和硫酸混合溶液、1∕100～100∕1摩尔比硝酸和硫酸混合溶液、1∕100～100∕1摩尔比高锰酸钾和硝酸混合溶液、1∕100～100∕1摩尔比过氧化氢和硫酸混合液、1∕100～100∕1摩尔比过氧化氢和盐酸混合液、
1∕100～100∕1摩尔比过氧化氢和硝酸混合液或15～95％重量浓度过氧化氢溶液中任一种或其多种组合。
[0013] 本发明中，步骤(3)中所述玻璃纤维为单向长纤维布、双向编织纤维布、三相编织纤维布或无规短纤维中的任一种或其多种组合。
[0014] 本发明中，步骤(3)中所述的有机溶剂为苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、丁基甲苯、全氯乙烯、三氯乙烯、乙烯基甲苯、乙烯乙二醇醚、二氯甲烷、二硫化碳、磷酸三邻甲酚、甲醇、乙醇、异丙醇、环己烷、环己酮、甲苯环己酮、乙醚、环氧丙烷、丙酮、甲基丁酮、甲基异丁酮、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、乙腈、吡啶、氯苯、二氯苯、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、三氯乙烯、四氯乙烯、三氯丙烷、二氯乙烷、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、二氧六环或四氢呋喃中的任一种或其多种组合。
[0015] 本发明中，步骤(4)中所述偶联剂为铬络合物偶联剂、锆类偶联剂、硅烷类偶联剂、钛酸脂类偶联剂、铝酸酯类偶联剂、马来酸酐及其接枝共聚物类偶联剂、聚氨酯类偶联剂或嵌段聚合物类偶联剂中任一种或其多种组合。
[0016] 本发明中，步骤(5)中所述环氧树脂为缩水甘油醚类、缩水甘油酯类、缩水甘油胺类、脂环族、环氧化烯烃类、酰亚胺环氧树脂或海因环氧树脂中的任一种或其多种组合。
[0017] 本发明中，步骤(5)中所述固化剂为乙二胺、聚乙二胺、1,2-丙二胺、1,3-丙二胺、1,2-丁二胺、1,3-丁二胺、1,6-己二胺、对苯二胺、环己二胺、间苯二胺、间苯二甲胺、二胺基二苯基甲烷、孟烷二胺、氯化己二胺、氯化壬二胺、氯化癸二胺、十二碳二元胺、十三碳二元胺、三乙胺、丁三胺、N-胺乙基哌嗪、双氰胺、己二酸二酰肼、N,N-二甲基二丙基三胺、五甲基二乙烯三胺、N,N,N,N,N-五甲基二亚乙基三胺、四乙烯五胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、’
五乙烯六胺、六乙烯七胺、间苯二甲胺、4,4 -二胺基二苯基砜、甲基四氢苯酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐、均苯四甲酸二酐、均苯四甲酸二酐与己内酯的加成物、苯酮四酸二酐、苯酮四’ ’ ’ ’
酸二酐与己内酯的加成物、二苯基砜-3,3 ,4,4 -四酸二酐、二苯基砜-3,3 ,4,4 -四酸二’
酐的加成物、N,N -二酸酐二苯基甲烷或苯六甲酸三酐中的任一种或其多种组合。
[0018] 本发明反应步骤简单，利用碳纳米管的强度和韧性强韧化玻璃纤维，改善玻璃纤维与树脂基体的粘结性能，提高复合材料的界面粘结强度。本发明制备的增强体开辟了玻璃纤维新的应用领域。
附图说明
[0019] 图1为实施例3中羧基化碳纳米管的描电镜图。
具体实施方式
[0020] 下面的实施例是对本发明的进一步说明，而不是限制本发明的范围。
[0021] 实施例l：以电弧放电法制备的多壁碳纳米管（OD<8nm）和玻璃纤维为最初原料，多壁碳纳米管经过纯化和酸化后与玻璃纤维反应，反应一定时间后，抽滤并干燥后，再将表面接枝有碳纳米管的玻璃纤维浸入偶联剂KH550溶液中一段时间后，过滤得到功能化玻璃纤维多尺度增强体；然后利用此多尺度增强体与环氧树脂进行加成反应，生成多尺度增强体增强的环氧树脂复合材料。
[0022] 步骤(1)：在已装有搅拌器的250mL单颈圆底烧瓶中，加入1.1g经干燥的多壁碳纳米管原料和100mL、20％硝酸溶液，在10kHz超声波下处理4小时，然后加热至20℃，反应48小时，用ψ0.45µm聚偏四氟乙烯微孔滤膜抽滤，用去离子水洗涤10次至滤液呈中性，65℃下真空干燥24小时后，得到纯化的多壁碳纳米管；
[0023] 步骤(2)：在已装有搅拌器的250mL单颈圆底烧瓶中，加入步骤(1)中得到的纯化的多壁碳纳米管原料1.0g和100mL、60％重量浓度浓硝酸，经60kHz超声波处理0.5小时后加热到25℃，搅拌并回流下反应48小时，用ψ0.22µm聚偏四氟乙烯微孔滤膜抽滤，用去离子水反复洗涤10次至滤液呈中性，80℃真空干燥48小时后，得到酸化的多壁碳纳米管；
[0024] 步骤(3)：将步骤(2)所得酸化的碳纳米管1g和50mL丙酮溶剂混合，以40kHz超声波处理15分钟，使酸化的碳纳米管均匀分散在丙酮溶剂中，在50℃温度下，加入10g干燥的玻璃纤维，反应1小时后，抽滤并反复洗涤，在60℃温度下真空干燥8小时，得到表面接枝有碳纳米管的玻璃纤维多尺度增强体；
[0025] 步骤(4)：将步骤(3)所得表面接枝有碳纳米管的玻璃纤维多尺度增强体10g浸入100mL硅烷偶联剂KH550溶液中，在50℃温度下，反应1小时后，抽滤并在60℃温度下干燥8小时，得到表面接枝有碳纳米管的功能化玻璃纤维多尺度增强体；
[0026] 步骤(5)：将步骤(4)得到的表面接枝有碳纳米管的功能化玻璃纤维多尺度增强体10g、环氧树脂30g和固化剂间苯二胺8g复合，经真空除泡复合成型，在温度为120℃下真空除泡并反应7小时，得到表面接枝有碳纳米管的玻璃纤维多尺度增强体增强环氧树脂复合材料。
[0027] 分析结果表明多壁碳纳米管表面羧基含量为7.0％。
[0028] 实施例2：以化学气相沉积法制备的单壁碳纳米管（OD<8nm）和玻璃纤维为最初原料，单壁碳纳米管经过纯化和酸化后与玻璃纤维反应，反应一定时间后，抽滤并干燥后，再将表面接枝有碳纳米管的玻璃纤维浸入偶联剂KH560溶液中一段时间后，过滤得到功能化玻璃纤维多尺度增强体；然后利用此多尺度增强体与环氧树脂进行加成反应，生成多尺度增强体增强的环氧树脂复合材料。
[0029] 步骤(1)：在已装有搅拌器的250mL单颈圆底烧瓶中，加入5g经干燥的多壁碳纳米管原料和100mL、20％硝酸溶液，在40kHz超声波下处理1小时，然后加热至60℃，反应18小时，用ψ0.45µm聚偏四氟乙烯微孔滤膜抽滤，用去离子水洗涤10次至滤液呈中性，60℃下真空干燥24小时后，得到纯化的多壁碳纳米管；
[0030] 步骤(2)：在已装有搅拌器的250mL单颈圆底烧瓶中，加入步骤(1)中得到的纯化的多壁碳纳米管原料4g和100mL、60％重量浓度浓硝酸，经100kHz超声波处理1小时后加热到25℃，搅拌并回流下反应48小时，用ψ0.22µm聚偏四氟乙烯微孔滤膜抽滤，用去离子水反复洗涤10次至滤液呈中性，80℃真空干燥48小时后，得到酸化的多壁碳纳米管；
[0031] 步骤(3)：将步骤(2)所得酸化的碳纳米管3g和100mL丙酮溶剂混合，以40kHz超声波处理25分钟，使酸化的碳纳米管均匀分散在环己烷溶剂中，在40℃温度下，加入100g干燥的玻璃纤维，反应2小时后，抽滤并反复洗涤，在60℃温度下真空干燥8小时，得到表面接枝有碳纳米管的玻璃纤维多尺度增强体；
[0032] 步骤(4)：将步骤(3)所得表面接枝有碳纳米管的玻璃纤维多尺度增强体100g浸入100mL硅烷偶联剂KH560溶液中，在50℃温度下，反应1小时后，抽滤并在60℃温度下干燥8小时，得到表面接枝有碳纳米管的功能化玻璃纤维多尺度增强体；
[0033] 步骤(5)：将步骤(4)所得的表面接枝有碳纳米管的功能化玻璃纤维多尺度增强体10g环氧树脂150g和N,N-二甲基二丙基三胺35g，经真空除泡复合成型，在温度为140℃下真空除泡并反应5小时，得到碳纳米管接枝玻璃纤维多尺度增强体增强环氧树脂复合材料。
[0034] XPS结果表明单壁碳纳米管表面羧基含量为7.1％。
[0035] 实施例3：以激光蒸发法制备的单壁碳纳米管（OD<1nm）和玻璃纤维为最初原料，单壁碳纳米管经过纯化和酸化后与玻璃纤维反应，反应一定时间后，抽滤并干燥后，再将表面接枝有碳纳米管的玻璃纤维浸入N-β(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷偶联剂溶液中一段时间后，过滤得到功能化玻璃纤维多尺度增强体；然后利用此多尺度增强体与环氧树脂进行加成反应，生成多尺度增强体增强的环氧树脂复合材料。
[0036] 步骤(1)：在已装有搅拌器的100mL单颈圆底烧瓶中，加入0.5g经干燥的多壁碳纳米管原料和100mL、20％硝酸溶液，在1kHz超声波下处理24小时，然后加热至70℃，反应48小时，用ψ0.45µm聚偏四氟乙烯微孔滤膜抽滤，用去离子水洗涤10次至滤液呈中性，65℃下真空干燥24小时后，得到纯化的多壁碳纳米管；
[0037] 步骤(2)：在已装有搅拌器的100mL单颈圆底烧瓶中，加入步骤(1)中得到的纯化的多壁碳纳米管原料0.4g和100mL、60％重量浓度浓硝酸，经70kHz超声波处理1小时后加热到65℃，搅拌并回流下反应24小时，用ψ0.22µm聚偏四氟乙烯微孔滤膜抽滤，用去离子水反复洗涤10次至滤液呈中性，80℃真空干燥12小时后，得到酸化的多壁碳纳米管；
[0038] 步骤(3)：将步骤(2)所得酸化的碳纳米管0.3g和30mL丙酮溶剂混合，以40kHz超声波处理30分钟，使酸化的碳纳米管均匀分散在乙醇溶剂中，在40℃温度下，加入50g干燥的玻璃纤维，反应2小时后，抽滤并反复洗涤，在60℃温度下真空干燥8小时，得到表面接枝有碳纳米管的玻璃纤维多尺度增强体；
[0039] 步骤(4)：将步骤(3)所得表面接枝有碳纳米管的玻璃纤维多尺度增强体50g浸入100mL硅烷偶联剂KH570溶液中，在50℃温度下，反应1小时后，抽滤并在60℃温度下干燥8小时，得到表面接枝有碳纳米管的功能化玻璃纤维多尺度增强体；
[0040] 步骤(5)：将步骤(4)所得的表面接枝有碳纳米管的功能化玻璃纤维多尺度增强体50g环氧树脂100g和固化剂1,6-己二胺25g，经真空除泡复合成型，在温度为130℃下真空除泡并反应6小时，得到碳纳米管接枝玻璃纤维多尺度增强体增强环氧树脂复合材料。
[0041] XPS分析结果表明单壁碳纳米管表面羧基含量为7.6％。
[0042] 图1给出了羧基化碳纳米管的透射电镜。
[0043] 实施例4：以激光蒸发法制备的单壁碳纳米管（OD<10nm）和玻璃纤维为最初原料，单壁碳纳米管经过纯化和酸化后与玻璃纤维反应，反应一定时间后，抽滤并干燥后，再将表面接枝有碳纳米管的玻璃纤维浸入偶联剂KH570溶液中一段时间后，过滤得到功能化玻璃纤维多尺度增强体；然后利用此多尺度增强体与环氧树脂进行加成反应，生成多尺度增强体增强的环氧树脂复合材料。
[0044] 步骤(1)：在已装有搅拌器的250mL单颈圆底烧瓶中，加入2.1g经干燥的多壁碳纳米管原料和100mL、20％硝酸溶液，在60kHz超声波下处理1小时，然后加热至20℃，反应48小时，用ψ0.45µm聚偏四氟乙烯微孔滤膜抽滤，用去离子水洗涤10次至滤液呈中性，65℃下真空干燥24小时后，得到纯化的多壁碳纳米管；
[0045] 步骤(2)：在已装有搅拌器的250mL单颈圆底烧瓶中，加入步骤(1)中得到的纯化的多壁碳纳米管原料2.0g和100mL、60％重量浓度浓硝酸，经120kHz超声波处理1小时后加热到80℃，搅拌并回流下反应48小时，用ψ0.22µm聚偏四氟乙烯微孔滤膜抽滤，用去离子水反复洗涤10次至滤液呈中性，80℃真空干燥48小时后，得到酸化的多壁碳纳米管；
[0046] 步骤(3)：将步骤(2)所得酸化的碳纳米管2g和100mL丙酮溶剂混合，以40kHz超声波处理15分钟，使酸化的碳纳米管均匀分散在丙酮溶剂中，在50℃温度下，加入100g干燥的玻璃纤维，反应2小时后，抽滤并反复洗涤，在60℃温度下真空干燥8小时，得到表面接枝有碳纳米管的玻璃纤维多尺度增强体；
[0047] 步骤(4)：将步骤(3)所得表面接枝有碳纳米管的玻璃纤维多尺度增强体100g浸入200mL硅烷偶联剂KH550溶液中，在70℃温度下，反应3小时后，抽滤并在60℃温度下干燥8小时，得到表面接枝有碳纳米管的功能化玻璃纤维多尺度增强体；
[0048] 步骤(5)：将步骤(4)所得的表面接枝有碳纳米管的功能化玻璃纤维多尺度增强体100g环氧树脂100g和固化剂乙二胺25g复合，经真空除泡复合成型，在温度为140℃下真空除泡并反应5小时，得到碳纳米管接枝玻璃纤维多尺度增强体增强环氧树脂复合材料。
[0049] XPS结果表明单壁碳纳米管表面羧基含量为6.9％。
[0050] 上述对实施例的描述是为了便于该技术领域的普通技术人员理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，对本发明做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
