超支化聚酰胺改性碳納米管的制備及其對PA6性能的影響.pdf

1、為了改善多壁碳納米管的表面性質(zhì)，將碳納米管用混酸氧化，再與二氯亞砜反應(yīng)生成酰氯基團(tuán)，然后與氨基縮合將超支化聚酰胺分子接枝到碳納米管表面，得到改性的碳納米管(MWCNTs-P)。采用紅外光譜(FTIR)、X射線光電子能譜(XPS)、透射電鏡(TEM)和熱重分析(TGA)對MWCNTs-P進(jìn)行表征，證實(shí)為目標(biāo)產(chǎn)物。掃描電鏡(SEM)顯示接枝后的碳納米管在無水乙醇中的分散性良好，表明超支化聚酰胺改善了CNTs的表面性質(zhì)。
　　使用雙螺桿

2、擠出機(jī)通過熔融共混法制備了MWCNTs-P/PA6納米復(fù)合材料。動態(tài)流變性研究表明MWCNTs-P/PA6的儲能模量、損耗模量和復(fù)數(shù)粘度隨MWCNTs-P添加量的增加而增大，MWCNTs-P加入量為0.25％時，納米復(fù)合材料的熔體即呈現(xiàn)“類固體”的流變性質(zhì)，表明MWCNTs-P在基體中分散均勻并形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
　　用DSC研究了MWCNTs-P/PA6的非等溫結(jié)晶過程，并且采用Ozawa和Mo兩種數(shù)學(xué)模型對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，獲得了非等

3、溫結(jié)晶過程的動力學(xué)參數(shù)。MWCNTs-P在復(fù)合材料結(jié)晶過程中起異相成核作用，提高了復(fù)合材料的結(jié)晶速率。XRD結(jié)果表明MWCNTs-P對PA6晶型無影響。
　　對MWCNTs-P/PA6的毛細(xì)管流變性、力學(xué)性能、阻燃性能和導(dǎo)電性能進(jìn)行了研究。毛細(xì)管流變性實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，MWCNTs-P提高了熔體的流動性，改善了加工性能。力學(xué)性能研究表明MWCNTs-P比原始碳納米管能更有效地提高PA6的力學(xué)性能，說明改性后碳納米管在PA6中分散性更好

4、，界面結(jié)合力更強(qiáng)。當(dāng)MWCNTs-P添加量為0.5％時，復(fù)合材料的拉伸性能、彎曲性能達(dá)到最大值。氧指數(shù)測試結(jié)果顯示，當(dāng)MWCNTs-P添加量為1.5％時，極限氧指數(shù)有PA6的22.4％提高到29％，達(dá)到難燃的水平。錐形量熱儀測試表明加入1％的MWCNTs-P可使復(fù)合材料的熱釋放速率峰值比PA6降低43.4％，燃燒過程變得緩和平穩(wěn)。MWCNTs-P的加入可提高復(fù)合材料的電導(dǎo)率，當(dāng)添加量為0.5％時，復(fù)合材料的電導(dǎo)率比PA6提高了3個數(shù)量級