環(huán)氧樹(shù)脂-多壁碳納米管復(fù)合材料的制備與性能研究.pdf

1、環(huán)氧樹(shù)脂(EP)是工業(yè)上應(yīng)用最廣泛的三大熱固性樹(shù)脂之一，但其自身存在質(zhì)脆等性能缺陷，用納米粒子改性環(huán)氧樹(shù)脂，已成為當(dāng)今改善環(huán)氧樹(shù)脂性能研究的重要方式。本文首先制備氧化碳納米管(O-MWNTs)和環(huán)氧功能化碳納米管(EP-MWNTs)，將其在超聲波并機(jī)械攪拌作用下均勻分散到雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂基體E-51中。實(shí)驗(yàn)以甲基六氫鄰苯二甲酸酐為固化劑，吡啶為促進(jìn)劑，采用溶液法制備質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同的O-MWNTs/EP、EP-MWNTs/EP復(fù)合材料。

2、r>　　 利用掃描電鏡SEM表征O-MWNTs、EP-MWNTs在丙酮中的分散情況及表面形貌，并對(duì)復(fù)合材料的沖擊斷面進(jìn)行表征。用熱失重分析儀對(duì)O-MWNTs/EP和EP-MWNTs/EP復(fù)合材料的熱學(xué)性能進(jìn)行表征。用簡(jiǎn)支梁沖擊儀對(duì)復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)試，分析了碳納米管增韌復(fù)合材料的機(jī)理。用高壓西林電橋和寬頻介電譜儀表征復(fù)合材料在變溫、變頻條件下的介電特性，分析了碳納米管含量對(duì)復(fù)合材料介電性能的影響。
　　 實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，經(jīng)

3、過(guò)功能化處理的碳納米管在溶劑中分散性更好、邊緣更清晰，EP-MWNTs比O-MWNTs直徑有明顯增加，而且在復(fù)合材料中EP-MWNTs分散效果明顯要優(yōu)于O-MWNTs;功能化碳納米管的加入能改善EP的沖擊性能，且隨著質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加復(fù)合材料的抗沖擊性能明顯增強(qiáng)，當(dāng)EP-MWNTs和O-MWNTs在復(fù)合材料中質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別達(dá)到1.0％和0.7％時(shí)，EP-MWNTs/EP和O-MWNTs/EP的沖擊強(qiáng)度分別達(dá)到最大值，較純環(huán)氧樹(shù)脂分別提高了52

4、.2％和39.9％;TG測(cè)試表明，兩種方式進(jìn)行功能化改性的碳納米管的存在均未明顯的改變復(fù)合材料的熱分解溫度;復(fù)合材料的介電常數(shù)(ε)和損耗角正切值(tanδ)隨溫度的變化趨勢(shì)與環(huán)氧樹(shù)脂相似，但EP-MWNTs和O-MWNTs的加入使環(huán)氧樹(shù)脂的ε與tanδ略有升高，O-MWNTs/EP復(fù)合材料的升高幅度更大。在變頻電場(chǎng)中，EP-MWNTs/EP復(fù)合材料隨著EP-MWNTs含量的增加，介電常數(shù)和介電損耗均上升，EP-MWNTs的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高