碳納米管聚氨酯復(fù)合材料的制備及其性能研究
發(fā)布時(shí)間:2017-09-12 15:46
本文關(guān)鍵詞:碳納米管聚氨酯復(fù)合材料的制備及其性能研究
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【摘要】: 本文利用碳納米管的優(yōu)良力學(xué)和電學(xué)性能來改善聚氨酯材料的力學(xué)和電學(xué)性能。 首先利用濃硫酸和濃硝酸的混酸對(duì)多壁碳納米管進(jìn)行了酸化處理,用傅立葉變換紅外光譜(FTIR)和X射線光電子能譜(XPS)對(duì)酸化碳納米管進(jìn)行了性能分析,用掃描電子顯微鏡(SEM)觀察其形貌,結(jié)果表明酸化處理后的碳納米管表面有-COOH和-OH生成并且管長(zhǎng)變短。酸化處理后的碳納米管與甲苯-2,4-二異氰酸酯(TDI)反應(yīng),用XPS對(duì)反應(yīng)后的碳納米管進(jìn)行分析表證,結(jié)果表明TDI成功地接枝到酸化處理后的碳納米管上。 利用原位聚合法制備碳納米管/聚氨酯復(fù)合材料,觀察復(fù)合材料中碳納米管的分散性,對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行了拉伸性能測(cè)試、動(dòng)態(tài)力學(xué)性能測(cè)試(DMA)和導(dǎo)電性能測(cè)試,探究酸化前后碳納米管及其含量對(duì)復(fù)合材料的力學(xué)性能和導(dǎo)電性能的影響。結(jié)果表明:碳納米管經(jīng)酸化處理后在復(fù)合材料的分散性好于酸化前;與聚氨酯相比,加入碳納米管以后,復(fù)合材料的力學(xué)性能和導(dǎo)電性能都有明顯的提高。利用酸化處理后的碳納米管制備的復(fù)合材料的力學(xué)性能和導(dǎo)電性能都隨碳納米管含量的增加而增強(qiáng),利用未酸化處理的碳納米管制備的復(fù)合材料的力學(xué)性能和導(dǎo)電性能能隨碳納米管含量的增加而先增加后降低。 本文還制備了碳納米管/銅粉/聚氨酯復(fù)合材料,并與聚氨酯和碳納米管聚氨酯復(fù)合材料進(jìn)行了力學(xué)和導(dǎo)電性能的比較,結(jié)果表明:銅粉的加入使復(fù)合材料的力學(xué)性能下降,導(dǎo)電性能增加。
【關(guān)鍵詞】:碳納米管 聚氨酯 復(fù)合材料 原位聚合 性能
【學(xué)位授予單位】:黑龍江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2010
【分類號(hào)】:TB383.1
【目錄】:
- 中文摘要2-3
- ABSTRACT3-7
- 第1章 緒論7-24
- 1.1 碳納米管簡(jiǎn)介7-12
- 1.1.1 碳納米管的發(fā)現(xiàn)7
- 1.1.2 碳納米管的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)7-9
- 1.1.3 碳納米管的制備9-11
- 1.1.4 碳納米管的性能11-12
- 1.2 碳納米管的表面修飾12-17
- 1.2.1 共價(jià)鍵化學(xué)修飾13-15
- 1.2.2 非共價(jià)鍵化學(xué)修飾15-17
- 1.3 碳納米管/聚氨酯復(fù)合材料的研究17-23
- 1.3.1 碳納米管/聚合物復(fù)合材料的制備方法及性能17-20
- 1.3.2 碳納米管/聚氨酯復(fù)合材料的制備方法及性能20-23
- 1.4 本課題研究的內(nèi)容、目的與意義23-24
- 第2章 實(shí)驗(yàn)部分24-33
- 2.1 實(shí)驗(yàn)所用的主要儀器與試劑24-26
- 2.1.1 主要儀器24-25
- 2.1.2 主要試劑25-26
- 2.2 實(shí)驗(yàn)步驟26-31
- 2.2.1 多壁碳納米管的處理26-27
- 2.2.2 異氰酸酯預(yù)聚物中-NCO基含量的測(cè)定27-28
- 2.2.3 異氰酸酯預(yù)聚物與聚乙二醇(400)固化質(zhì)量比的計(jì)算28
- 2.2.4 聚氨酯材料的合成28-29
- 2.2.5 碳納米管/聚氨酯復(fù)合材料的合成29-31
- 2.2.6 碳納米管/銅粉/聚氨酯復(fù)合材料的合成31
- 2.3 材料的測(cè)試與表征31-33
- 2.3.1 傅立葉變換紅外光譜分析(FTIR)31
- 2.3.2 X射線光電子能譜元素分析(XPS)31
- 2.3.3 電子掃描顯微鏡觀察(SEM)31-32
- 2.3.4 動(dòng)態(tài)力學(xué)性能測(cè)試(DMA)32
- 2.3.5 力學(xué)性能測(cè)試32
- 2.3.6 電學(xué)性能測(cè)試32-33
- 第3章 結(jié)果與討論33-53
- 3.1 酸化處理對(duì)多壁碳納米管性能的影響33-41
- 3.1.1 多壁碳納米管酸化前后的FTIR分析33-35
- 3.1.2 多壁碳納米管的XPS分析35-39
- 3.1.3 多壁碳納米管的SEM觀察39-40
- 3.1.4 多壁碳納米管在水中的分散性40-41
- 3.2 碳納米管/聚氨酯復(fù)合材料的性能研究41-53
- 3.2.1 碳納米管/聚氨酯復(fù)合材料中碳納米管的分散性41-44
- 3.2.2 碳納米管/聚氨酯復(fù)合材料的力學(xué)性能44-46
- 3.2.3 碳納米管/聚氨酯復(fù)合材料的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能46-50
- 3.2.4 碳納米管/聚氨酯復(fù)合材料的導(dǎo)電性能50-53
- 結(jié)論53-54
- 參考文獻(xiàn)54-65
- 致謝65-66
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文66-67
【引證文獻(xiàn)】
中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條
1 張小青;Fe_3O_4/MWCNTs/PVDF復(fù)合材料的制備及其介電性能研究[D];哈爾濱師范大學(xué);2011年
,本文編號(hào):838117
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