非共價修飾碳納米管對硅橡膠性能的影響.pdf

1、硅橡膠是一種具有優(yōu)異性能的彈性材料，最為突出的是耐熱性。隨著科技的發(fā)展，為了使硅橡膠適應(yīng)更為苛刻的高溫環(huán)境，提高硅橡膠的熱穩(wěn)定性成為了研究的必然。碳納米管(CNTs)具有獨特的結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的性能，可將其作為添加劑來提高復(fù)合材料的力學(xué)以及耐熱等性能。
　　本論文采用非共價修飾改性的方式，將聚甲基苯基硅氧烷（簡稱PMPS）修飾于CNTs上，制備PMPS/CNTs粒子，并將其與硅橡膠復(fù)合，制備了PMPS/CNTs/SR復(fù)合材料。通過場發(fā)射

2、透射電子顯微鏡(TEM)（含能譜儀）、傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)、熱重分析(TG)表征 CNTs的修飾效果及修飾量；通過激光顯微拉曼光譜(Raman)分析 CNTs與PMPS分子間的吸附強(qiáng)度；利用場發(fā)射掃描電子顯微鏡(SEM)、Raman和動態(tài)熱機(jī)械分析(DMA)表征不同修飾量的PMPS/CNTs在硅橡膠基體中的分散及其與基體的界面相互作用；并通過復(fù)合材料熱氧老化前后的力學(xué)分析及TG分析進(jìn)一步研究了不同修飾量的PMPS/CNTs對

3、硅橡膠力學(xué)及熱氧穩(wěn)定性等性能的影響。
　　實驗結(jié)果表明：利用 PMPS與 CNTs間的π-π相互作用和疏水作用等可將PMPS非共價修飾到CNTs表面，并在CNTs表面形成包覆層進(jìn)一步阻止其團(tuán)聚。在CNTs表面修飾上適量的PMPS后，PMPS/CNTs粒子可在乙醇溶劑中穩(wěn)定分散6個月而不沉降；PMPS/CNTs在硅橡膠基體中呈現(xiàn)出良好的分散性，甚至可以呈現(xiàn)單根分散狀態(tài)；CNTs與基體之間的界面相互作用增強(qiáng)。硅橡膠基復(fù)合材料的力學(xué)性能