聚苯乙炔包覆多壁碳纳米管的制备及其分散性

用苯乙炔合成聚苯乙炔(PPA),对多壁碳纳米管进行纯化、氧化,然后将多壁碳纳米管与PPA一起在甲苯中超声分散.结果显示氧化多壁碳纳米管已被PPA包覆且能够稳定分散于甲苯溶液中,一个多月不沉降.分别采用傅立叶变换红外(FTIR)光谱、酸碱滴定、拉曼光谱分析氧化后多壁碳纳米管的结构变化.利用高分辨透射电镜(HRTEM)分别观察纯化、氧化、PPA包覆多壁碳纳米管的分散情况.

混杂功能化碳纳米管/聚氨酯复合材料的制备及性能

以多壁碳纳米管(MWNTs)为原料,采用不同改性方法制得了羧化碳纳米管(MWNTs-COOH)、共价功能化碳纳米管(MWNTs-NH_2)、非共价功能化碳纳米管(MWNTs-PPA)和混杂功能化碳纳米管(MWNTs-COOH-PPA),将这4种改性碳纳米管按不同质量分数分别加入聚氨酯(PU)中制备了复合材料。使用万能材料试验机和热失重分析仪测试了复合材料的力学和热学性能,研究了碳纳米管对复合材料性能的影响。结果表明:通过在碳纳米管表面接枝少量的共价官能团防止非共价包覆的剥离,混杂功能化方法既能够改善碳纳米管在基体中的分散性,又能够保持其与基体界面间结合力,复合材料增强效果最明显。耐热性良好的碳纳米管的添加提高了PU基体的热分解温度,提高程度由于其功能化方式的不同而稍有差别。MWNTs-COOH-PPA/PU复合材料的力学性能最优,当碳纳米管含量(质量分数,下同)为0.3%时,其拉伸强度与纯PU相比提高104%,其热分解温度与MWNTs-COOH/PU相当,优于纯PU,但低于MWNT8-NH_2/PU和MWNTs-PPA/PU。