PA66-MWCNTs復合材料的制備及導電性研究.pdf

1、尼龍66以其優(yōu)良的性能,在纖維和工程塑料領域得到了廣泛的應用,產(chǎn)量和需求量一直在穩(wěn)步增長。隨著世界經(jīng)濟的發(fā)展,各領域?qū)Σ牧咸岢龈吒碌囊?尼龍66改性開發(fā)工作也呈現(xiàn)出如火如荼的趨勢。碳納米管自1991年日本學者Iijima發(fā)現(xiàn)以來,由于其具有獨特的性能,如:高長徑比、良好的力學、優(yōu)異的電傳導和熱傳導等性能,引起了人們的極大關注。近十年來,關于尼龍/碳納米管復合材料的報道已不少,但有關尼龍66/碳納米管復合材料的報道主要集中在對復合材

2、料力學性能的研究,關于復合材料電學性能研究的較少。本文選取尼龍66為基體,采用多種方法對多壁碳納米管(MWCNTs)進行氧化處理和修飾,以提高碳納米管在尼龍66中的分散性。用溶液共混法制備了PA66/多壁碳納米管復合材料,并對各復合材料的電學性能、熔融和結(jié)晶行為、熱降解行為和微觀結(jié)構(gòu)進行了系統(tǒng)表征,主要研究結(jié)果如下:
　　 1.采用多種方法對多壁碳納米管進行氧化處理和修飾,分別用紅外光譜、拉曼光譜和熱重分析對碳納米管的結(jié)構(gòu)和性能

3、進行了表征,用掃描電鏡對碳納米管的形態(tài)進行了觀察。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)碳納米管在硝酸和硫酸混合酸(V硝酸:V硫酸=1:3)中于110℃下冷凝回流2小時就可接枝上羧基；乙二胺在縮合劑N,N-二環(huán)己基碳酰亞胺(DCC)作用下可與碳納米管上的羧基發(fā)生反應,反應12小時碳納米管上即有氨基產(chǎn)生。酸化碳納米管在氨水的作用下,在100℃回流2個小時,即可吸附HTAB,HTAB處理的碳納米管,在水中靜置1周不分層。
　　 2.利用溶液共混法分別制備了尼

4、龍66/MWCNTs、尼龍66/酸化MWCNTs(尼龍66/r-MWCNTs)、尼龍66/胺化MWCNTs(尼龍66/f-MWCNTs)、尼龍66/十六烷基三甲基溴化銨修飾MWCNTs(尼龍66/H-MWCNTs)四個系列復合材料。
　　 3.對復合材料的導電性能測試表明,尼龍66/MWCNTs復合材料的體積電阻率和表面電阻率最大降低了10個數(shù)量級,體積滲流閾值在3.55wt％,表面滲流閾值在3.62wt％。尼龍66/r-MWC

5、NTs復合材料的體積電阻率最大降低了9個數(shù)量級,表面電阻率最大降低了10個數(shù)量級,體積滲流閾值在3.40wt％,表面滲流閾值在3.49wt％。尼龍66/f-MWCNTs復合材料的體積電阻率最大降低了9個數(shù)量級,表面電阻率最大降低了10個數(shù)量級,體積滲流閾值在3.75wt％,表面滲流閾值在3.40wt％。尼龍66/H-MWCNTs復合材料的體積電阻率最大降低了9個數(shù)量級,表面電阻率最大降低了10個數(shù)量級,體積滲流閾值在3.51wt％,表面