多壁碳納米管-聚碳酸酯復合材料的制備與性能研究.pdf

1、本文以多壁碳納米管作為填料，聚碳酸酯（PC）作為聚合物基體，制備了具有不同填料含量的納米復合材料，主要研究多壁碳納米管對復合材料微觀結構、力學性能、熱穩(wěn)定性等性能的影響。
　　利用硅烷偶聯(lián)劑KH550對羥基化多壁碳納米管（H-MWNTs）進行化學改性，以達到提高多壁碳納米管分散性和界面粘結強度的目的。采用傅里葉變換紅外光譜（FTIR）和能量色散譜（EDS）對硅烷改性后的多壁碳納米管（S-MWNTs）進行表征，結果表明 KH550成

2、功接枝到多壁碳納米管表面。利用熱重分析儀（TGA）對S-MWNTs上接枝的KH550相對含量進行了定量表征。然后，利用熔融混合法制備了多壁碳納米管/聚碳酸酯納米復合材料，并對復合材料的拉伸性能和動態(tài)熱力學性能進行了研究。結果表明，與H-MWNT/PC復合材料相比， S-MWNT/PC復合材料的儲能模量、拉伸強度和拉伸韌性均有提高。運用掃描電子顯微鏡（SEM）對復合材料的微觀結構（主要是分散性和界面結合）進行了細致的觀察。在此基礎上，利用

3、透射電子顯微鏡（TEM）對S-MWNTs和PC的界面粘結情況進行了表征。SEM和TEM實驗結果表明，硅烷偶聯(lián)劑改性有利于提高MWNTs在PC基體中的分散性以及界面粘結強度，從而增強MWNT/PC納米復合材料的性能。
　　多壁碳納米管較大的長徑比會使其相互纏結在一起，易形成團聚體，不利于在聚合物基體中的均勻分散。本文嘗試通過截短多壁碳納米管長度的方法來降低纏結程度，以提高多壁碳納米管在聚合物基體中的分散性。利用模壓法制備了短多壁碳納

4、米管/聚碳酸酯（sMWNT/PC）復合材料和羧基化短多壁碳納米管/聚碳酸酯（sOMWNT/PC）復合材料。對比研究了兩種復合材料的熱穩(wěn)定性和拉伸性能，結果發(fā)現(xiàn)：與純 PC相比，sMWNT/PC復合材料的起始熱分解溫度和力學性能均有明顯降低，而 sOMWNT/PC復合材料的起始熱分解溫度降低不明顯，且力學性能明顯提高。同時，研究了 sOMWNT/PC復合材料的動態(tài)熱力學性能，結果發(fā)現(xiàn)：復合材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）隨著 sOMWNTs含