碳納米管-環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的研究.pdf

1、環(huán)氧樹脂(EP)結(jié)構(gòu)中含苯環(huán)和醚鍵，因此具有優(yōu)良的電絕緣性、耐化學(xué)介質(zhì)性和粘接性，廣泛應(yīng)用于涂料、膠粘劑和工程材料領(lǐng)域。EP膠粘劑對各種金屬和大部分非金屬材料均有良好的粘接性，金屬用膠粘劑要求其具有一定的導(dǎo)電性，需對EP進(jìn)行改性。EP質(zhì)脆，對其進(jìn)行增韌改性也是必須的。多壁碳納米管(MWNTs)具有優(yōu)異的力學(xué)性能、熱學(xué)性能和電學(xué)性，是聚合物理想的改性填料。但是，MWNTs易團(tuán)聚，在EP中難以均勻分散，其高性能在碳納米管/環(huán)氧樹雕(MWNT

2、s/EP)復(fù)合材料中得不到實(shí)現(xiàn)。本文對MWNTs進(jìn)行了酸化處理，考察了能使MWNTs在EP中均勻分散的新的分散工藝，并對復(fù)合材料的性能進(jìn)行了研究。
　　 首先研究了不同酸化處理方式對MWNTs的分散性的影響，結(jié)果表明加熱攪拌處理2h的MWNTs純化和功能化效果最好?？疾炝薊P的固化條件和MWNTs的三種分散（攪拌、溶劑和乳化）工藝對EP性能的影響，發(fā)現(xiàn)制備復(fù)合材料的最佳制備條件為：利用乳化機(jī)將MWNTs分散在EP基體中，在RT/

3、2h+70℃／2h+125℃/2.5h+150℃/1h條件下固化。
　　 利用原位聚合法制備了MWNTs含量不同的MWNTs/EP復(fù)合材料。通過對其形貌及性能等進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)適量的MWNTs在EP中能夠均勻分散。由于MWNTs與EP基體有一定的界面相互作用，MWNTs/EP復(fù)合材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)、強(qiáng)度和韌性均有提高。MWNTs含量為10wt％時(shí)，MWNTs/EP復(fù)合材料的Tg較純EP升高約20℃，體積電阻率較純EP降