活性聚合物功能化多壁碳納米管及其與液晶復合的研究.pdf

1、碳納米管(CNTs)獨特的結(jié)構(gòu)特點和優(yōu)異的物理力學性能使其在復合材料等領域有著廣泛的應用前景，已成為目前科學界的研究熱點之一。但CNTs在絕大多數(shù)溶劑中的不溶性及與其它基體材料相容性差嚴重制約其應用的進展。因此，開展對CNTs表面修飾，以提高其溶解性、增強與基體材料的相容性及界面結(jié)合力從而有助于其性能的充分發(fā)揮的研究具有重要的現(xiàn)實意義。本研究在分子設計的基礎上，以對氯甲基苯乙烯為單體，采用“graft to”方法合成了聚合物功能化的多壁

2、碳納米管(MWNTs)，研究了功能化過程的影響因素并提出了可能的接枝機理模型，在此基礎上，通過溶液法制備出液晶功能化的MWNTs新型納米復合材料。主要研究內(nèi)容如下：
　　 (1)采用自由基反應合成帶有活性基團的聚對氯甲基苯乙烯(PCMS)，接著在相轉(zhuǎn)移催化作用下通過酯化法將其接枝到經(jīng)氧化處理的MWNTs表面，制備出PCMS功能化的MWNTs(MWNT-PCMS)，討論了反應時間、MWNTs與PCMS投料比及PCMS分子量對MWN

3、Ts功能化的影響。FTIR，Raman，1HNMR，UV-vis研究結(jié)果顯示，PCMS以共價鍵方式成功接枝到MWNTS表面，其厚度約為3-6 nm，接枝率為45.8％左右；溶解性和分散性試驗結(jié)果表明，功能化反應的最佳時間為7h；PCMS與MWNTs投料比例的增大，對MWNT-PCMS產(chǎn)物的形貌影響不大；增大PCMS分子量不利于其在MWNTs表面的接枝。
　　 (2)經(jīng)熔融酯交換反應合成雙(對羥基苯甲酸)己二醇酯(HMBH)，將其

4、與對苯二甲酰氯進行縮聚反應，通過控制二者的投料比，制備出含端羥基的液晶高分子(LCP-OH)。FTIR和1HNMR證實了HMBH及LCP-OH的分子結(jié)構(gòu)，偏光顯微鏡結(jié)果表明LCP-OH屬于熱致性向列型液晶。
　　 (3)借助于相轉(zhuǎn)移催化劑，采用溶液合成法將LCP-OH與活性MWNT-PCMS反應，制備了液晶功能化的MWNTs新型納米復合材料(MWNT-PCMS-LCP)。FTIR和Raman結(jié)果說明LCP-OH與MWNT-PCM