多壁碳納米管-環(huán)氧樹脂復合材料的制備及性能研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、有關碳納米管/環(huán)氧樹脂的復合材料的研究已有了不少報道,也取得了一些研究成果,但關于碳納米管在聚合物基體中的分散問題仍然沒有得到真正的解決。采用適當的方法將碳納米管以納米尺度均勻的分散到環(huán)氧樹脂中,是制備擁有優(yōu)異綜合性能復合材料的關鍵所在。
  本論文采用了三種不同的修飾方法對碳納米管進行了表面修飾。經過修飾,在原始多壁碳納米管(MWNTs)表面引入了大量活性基團,使碳納米管的團聚現象有所減少,同時也提高了其在環(huán)氧樹脂中的分散性能。

2、采用溶液共混法制備了多壁碳納米管/環(huán)氧樹脂復合材料,研究了不同碳納米管在環(huán)氧樹脂中的分散性及其對復合材料性能的影響。
  通過混酸氧化、酰氯化和酰胺化得到了表面接枝四乙烯五胺(TEPA)的碳納米管(MWNTs-TEPA),測試結果表明接枝TEPA使碳納米管的管間距增加,碳納米管的團聚現象有所緩解。MWNTs-TEPA比MWNTs更能提高復合材料的拉伸強度、熱性能和介電性能。當MWNTs-TEPA含量為1.5wt%時,其拉伸強度和斷

3、裂伸長率與純環(huán)氧樹脂相比分別增加了84.3%和150%,玻璃化轉變溫度(Tg)提高了18.8℃,介電常數由6.2增加到25.8,但介電損耗值僅和環(huán)氧樹脂的相當。
  采用混酸氧化和酰胺化兩步反應得到了在 MWNTs表面接枝三乙烯四胺(TETA)的碳納米管(MWNTs-TETA),考察了不同碳納米管對復合材料的拉伸性能、熱性能和介電性能的影響。研究表明MWNTs-TETA比MWNTs能更好的提高復合材料的綜合性能。當MWNTs-TE

4、TA含量為2.0wt%時,材料的拉伸強度和斷裂伸長率分別增加了105.68%和114.16%,Tg提高了21.55℃,介電常數由6.2增加到27.6,介電損耗值幾乎沒有增加。
  采用化學氧化聚合法在MWNTs表面上包覆聚苯胺(PANI),得到了PANI修飾的碳納米管(MWNTs-PANI),PANI包覆不僅降低了碳納米管之間的π-π鍵的作用力,而且在MWNTs表面引入了大量氨基等活性基團,氨基能與環(huán)氧樹脂發(fā)生開環(huán)反應增加了環(huán)氧樹

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