多壁碳納米管-聚乙烯醇復合材料膜的制備及其性能研究.pdf

1、由多壁碳納米管(MWCNTs)增強的聚乙烯醇(PVA)復合材料,可以將MWCNTs優(yōu)良的力學和電學性能與PVA較好的水溶性、成膜性、粘結(jié)性以及優(yōu)異的阻氣性等性能結(jié)合起來,對于制備既保持良好的阻氣性能又擁有良好的機械和導電性能的復合材料膜具有重要的實際應用意義和一定的理論意義,是近幾年發(fā)展起來的CNTs/聚合物復合材料研究的重要方向之一,但尚有許多理論和實驗方面的問題有待解決.本文研究了焙燒法和強酸腐蝕法相結(jié)合對催化裂解法制備的MWCNT

2、s粗產(chǎn)物的純化效果,借助TEM對純化產(chǎn)物進行了表征.實驗結(jié)果表明,焙燒溫度和焙燒時間對MWCNTs的純化效果影響顯著；雖然使用濃HN03或王水氧化腐蝕不能完全有效地將MWCNTs中的催化劑載體除去,但并沒有破壞MWCNTs的管狀結(jié)構(gòu). 本文采用溶液共混法將MWCNTs/Sft(表面活性劑)懸浮液與PVA溶液混合,借助刮刀刮膜,制備了不同MWCNTs添加量的MWCNTs/Sft/PVA復合材料膜；首次比較系統(tǒng)地考察了Sft、膜厚度

3、L(20-55 μm)、以及MWCNTs添加量(0 wt﹪-2 wt﹪)對膜的氫氣滲透系數(shù)p、力學性能、電學性能以及熱穩(wěn)定性等性能的影響；運用SEM對復合材料膜的斷面形貌和表面形貌進行了表征.實驗結(jié)果表明,加入Sft后PVA膜的p值明顯增加,電學性能和熱穩(wěn)定性均有所改善,但力學性能有所下降；隨著膜厚度L的增加(20-55μm),MWCNTs/Sft/PVA復合材料膜的p值和電阻率p均逐漸降低,而斷裂強度和斷裂伸長率則逐漸增加；隨著MWC