氢键相互作用对MWNTs——COOH/PU复合导电材料的微观结构影响

采用原位聚合法制备了MWNTs—COOH/PU复合导电薄膜.FT-IR分析证明MWNTs—COOH与聚氨酯间形成了氢键;POM和XRD分析表明,实验制备的聚氨酯样品中存在着由软、硬段微区形成的微相分离结构,并且因氢键作用使固化薄膜中硬段微区形成有序结构而产生一定的结晶.紫外光谱分析证明,MWNTs—COOH与聚合物之间的氢键相互作用对聚合物的电子结构也产生影响.

HTPB/MWNTs-COOH复合导电材料的制备、表征和性能

基于导电填料(羧基功能化多壁碳纳米管,MWNTs-COOH)与聚氨酯间氢键相互作用基础上,制备了聚氨酯(PU)复合导电薄膜。表征结果证明,MWNTs-COOH和PU基体间存在着氢键相互作用,实验制备的聚氨酯样品中存在着由软、硬段微区形成的微相分离结构,采用这种氢键作用基础上的原位聚合工艺能够实现羧基功能化多壁碳纳米管在聚氨酯基体中的均匀分散。固化得到的复合导电薄膜显示出高效的、有选择性的针对一些非极性有机溶剂饱和蒸气,如苯、环己烷、四氯化碳等表现出强的电阻响应性,响应强度均达到2.0×106,这主要取决于聚氨酯基体的膨胀效应及软、硬段的组成比例。

碳纳米管的表面改性及其在NMMO水溶液中的分散稳定性

研究了采用硝酸回流方法纯化的多壁碳纳米管(MWNTs)在不同类型的表面活性剂中的分散稳定性,从中选用十二烷基苯磺酸钠(SDBS)对纯化后的MWNTs进行表面功能化,并利用透射电子显微镜、红外光谱仪和光学显微镜等对MWNTs的纯化和表面功能化效果及其在N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)水溶液中的分散性能进行了分析.实验结果表明,通过硝酸回流纯化处理,能够使MWNTs表面拥有较多的羧基和羟基.在超声波作用下,SDBS可以对纯化后的MWNTs进行表面功能化,使其在NMMO水溶液中具有较好的分散稳定性.

MWCNTs-COOH-g-PEG复合导电材料的制备、表征和性能

基于羧基功能化多壁碳纳米管(MWCNTs-COOH)与聚乙二醇(PEG)之间的原子转移自由基聚合反应,制备了一种MWCNTs-COOH-g-PEG复合导电薄膜。分别采用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、透射电子显微镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)进行形态和结构表征,并通过气敏性实验研究薄膜样品对各种有机蒸气的气敏响应性。实验结果表明,PEG通过共价键的方式连接到了MWCNTs-COOH的表面上,所制得的导电复合材料具有良好的分散性,对氯仿蒸气具有较高的选择性、快速的响应速率和良好的稳定性,并随着固化温度的升高,响应强度逐渐增加,有望成为在室温条件下工作并易于制造的新型纳米级传感材料。