多壁碳納米管的表面改性及其與環(huán)氧樹脂復(fù)合研究.pdf

1、多壁碳納米管(MWCNTs)獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)賦予了其優(yōu)異的性能，自發(fā)現(xiàn)以來倍受研究者的關(guān)注，有望成為先進(jìn)復(fù)合材料的理想增強(qiáng)體。然而，原始MWCNTs一方面因其易纏繞、團(tuán)聚，使其在聚合物基體中難以分散均勻，另一方面，因表面呈化學(xué)惰性，使其難以與基體材料形成強(qiáng)的界面結(jié)合力，從而限制了其應(yīng)用范圍。功能化是解決這兩個問題的有效途徑，現(xiàn)已成為近年來的研究熱點(diǎn)。本研究在對MWCNTs進(jìn)行氧化的基礎(chǔ)上，利用硅烷偶聯(lián)劑對其進(jìn)行進(jìn)一步功能化處理，選擇環(huán)氧樹

2、脂(Ep)作為基體材料，功能化后的MWCNTs為增強(qiáng)體，采用溶液共混法制備了碳納米管/環(huán)氧樹脂納米復(fù)合材料，研究了MWCNTs對復(fù)合材料力學(xué)、熱性能以及電性能的影響。
　　 首先，通過采用三種氧化體系(H2SO4/H2O2，H2SO4/K2Cr2O7，H2SO4/HNO3)對原始MWCNTs進(jìn)行氧化處理的比較，發(fā)現(xiàn)采用H2SO4/HNO3體系所獲得的產(chǎn)物的綜合效果最佳，MWCNTs的管狀結(jié)構(gòu)未見明顯破壞。在此基礎(chǔ)上，采用硅烷偶聯(lián)

3、劑對其進(jìn)行表面改性，采用紅外光譜、拉曼光譜、熱失重、Zeta電位激光粒度分析儀、場發(fā)射掃描電鏡、能量散射譜分析儀以及透射電鏡對表面改性的樣品進(jìn)行了表征，研究結(jié)果顯示氧化MWCNTs表面接上硅烷分子，氧化MWCNTs與改性后MWCNTs樣品均能在水相中形成穩(wěn)定的分散。
　　 其次，采用溶液共混法制備了MWCNTs/Ep(AG80)基復(fù)合材料，考察改性后MWCNTs不同含量對復(fù)合材料力學(xué)性能、熱學(xué)性能以及導(dǎo)電性能的影響，研究結(jié)果表明