含氟聚合物-碳納米管復(fù)合材料的制備及性能研究.pdf

1、多壁碳納米管(MWCNTs)具有較高的機械強度、優(yōu)良的導(dǎo)電性和傳熱性等特性，在電子器件、復(fù)合材料等方面顯示良好的應(yīng)用前景。由于MWCNTs通常以管束形式存在，易團聚，導(dǎo)致其在水和有機溶劑中分散性差，限制了MWCNTs的應(yīng)用。本文通過對MWCNTs進行化學(xué)修飾提高其在溶劑中的分散性，將其與含氟聚合物凝膠通過溶液共混法制備聚合物/MWCNTs復(fù)合材料，提高復(fù)合材料的機械性能和導(dǎo)電性能。本文圍繞以上主題，開展了下述三個方面的工作：
　　

2、1、N-乙基-3,6-二氨基咔唑修飾MWCNTs：
　　以咔唑為原料經(jīng)過溴乙烷烷基化，硝酸硝基化，錫粒還原合成N-乙基-3,6-二氨基咔唑；MWCNTs經(jīng)過鹽酸純化，硝酸與硫酸羧基化，亞硫酰氯酰氯化，然后在溶劑中與N-乙基-3,6-二氨基咔唑回流反應(yīng)制備N-乙基-3,6-二氨基咔唑修飾的MWCNTs。經(jīng)過FT-IR、UV-Vis光譜分析表明MWCNTs成功接枝了N-乙基-3,6-二氨基咔唑，通過Raman光譜分析表明MWCNTs的

3、結(jié)構(gòu)基本保持完整。
　　2、2,5-二(4'-氨基苯基)-1,3,4-噁二唑修飾MWCNTs：
　　以對氨基苯甲酸和水合肼為原料合成2,5-二(4'-氨基苯基)-1,3,4-噁二唑，并與酰氯化的MWCNTs在溶劑中回流反應(yīng)制備2,5-二(4'-氨基苯基)-1,3,4-噁二唑修飾的MWCNTs。經(jīng)過N-乙基-3,6-二氨基咔唑或2,5-二(4'-氨基苯基)-1,3,4-噁二唑化學(xué)修飾的MWCNTs在N,N-二甲基甲酰胺(DMF

4、)等有機溶劑中的分散性顯著提高，通過對比表明，N-乙基-3,6-二氨基咔唑修飾的MWCNTs在DMF中的分散性更好。
　　3、PVDF-HFP/MWCNTs復(fù)合材料的制備：
　　選取具有高介電性能的聚偏氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP)為復(fù)合材料的基體，將離子液體[bmim][BF4]加入PVDF-HFP中，同時加入N-乙基-3,6-二氨基咔唑修飾的MWCNTs，通過溶液共混法在溶劑DMF中制備“Polymer-in-sa