碳納米管和聚氨酯改性環(huán)氧樹脂的研究.pdf

1、環(huán)氧樹脂由于其優(yōu)越的性能被廣泛的應(yīng)用在各大領(lǐng)域,但其弱點是韌性差和耐熱性能不高。本文研究利用具有優(yōu)異力學(xué)性能和高耐熱性能的碳納米管和具有高韌性的聚氨酯來改性環(huán)氧樹脂,以提高環(huán)氧樹脂的韌性和耐熱性能。
　　采用混合氧化劑氧化了碳納米管使其表面產(chǎn)生了大量羧基成為活化碳納米管,并向環(huán)氧樹脂基體中加入不同含量的活化碳納米管制備碳納米管/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料,實驗結(jié)果表明活化碳納米管和環(huán)氧樹脂之間通過化學(xué)鍵相連,當(dāng)活化碳納米管含量為1.5％時,

2、復(fù)合材料的剪切強度和沖擊強度達到最佳值,18.87MPa和11.56KJ/m2,相比純環(huán)氧樹脂分別提高了34.21％和104.60％。
　　以甲苯-2,4-二異氰酸酯和聚乙烯醇為原料合成了端羥基聚氨酯預(yù)聚體,并向環(huán)氧樹脂中加入不同含量的聚氨酯預(yù)聚體制備聚氨酯/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料,實驗結(jié)果表明聚氨酯預(yù)聚體和環(huán)氧樹脂之間通過化學(xué)鍵相連,當(dāng)聚氨酯含量為15％時,復(fù)合材料的綜合性能達到最佳,此時,剪切強度和沖擊強度為23.96MPa和15.

3、84KJ/m2,和純環(huán)氧樹脂相比分別提高了70.55％和180.35％。所以,15％時聚氨酯的最佳配比。
　　在15％PU-EP復(fù)合材料的基礎(chǔ)上,分別加入不同含量的活化碳納米管制備含有不同含量活化碳納米管的CNTs-COOH/(15％PU-EP)復(fù)合材料,實驗結(jié)果表明活化碳納米管和15％PU-EP復(fù)合材料通過化學(xué)鍵相連,當(dāng)活化碳納米管含量為2％時,復(fù)合材料的綜合性能達到最佳,復(fù)合材料的剪切強度和沖擊強度均達到最大值27.08MPa

4、和18.71KJ/m2,相比15％PU-EP復(fù)合材料分別提高了13.02％和18.12％;相比純環(huán)氧樹脂分別提高了92.60％和231.15％。
　　利用聚氨酯包覆不同含量的活化碳納米管,并向環(huán)氧樹脂中加入15％的包覆了不同含量活化碳納米管的聚氨酯,制備了含有不同碳納米管含量的15％(CNTs-COOH-PU)/EP復(fù)合材料,實驗結(jié)果表明,活化碳納米管和聚氨酯通過化學(xué)鍵相連,且環(huán)氧樹脂和包覆了碳納米管的聚氨酯也產(chǎn)生化學(xué)交聯(lián),當(dāng)加入