碳納米管分散性及其碳納米管/環(huán)氧復(fù)合材料的制備

1.71萬字 38頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)

摘要
環(huán)氧樹脂(EP)具有優(yōu)異的耐腐蝕性、耐熱性、粘性與機(jī)械強(qiáng)度，且價格便宜，在熱固性樹脂基復(fù)合材料的研究領(lǐng)域居于領(lǐng)先地位。但是，作為聚合物基體使用，EP的缺點(diǎn)主要為韌性差與熱導(dǎo)率低。
基于EP復(fù)合材料在固化后脆性大的問題，所以本課題在EP基體中加入MWNTs，研究MWNTs在EP中的分散均勻性，再通過機(jī)械攪拌和超聲震蕩的處理方式制備復(fù)合材料，可將MWNTs的這些優(yōu)異性能和環(huán)氧樹脂可加工性能結(jié)合起來，從而大大提高EP復(fù)合材料的綜合力學(xué)性能，探究MWNTs的用量與分散程度對復(fù)合材料抗拉強(qiáng)度、彈性模量和斷裂伸長率的影響。
經(jīng)實驗表明：
（1）分散劑能改善MWNTs在EP中的分散性，尤其是分散劑E、F、H，能有效地改善MWNTs的分散性。
（2）分散劑的加入能提高復(fù)合材料的機(jī)械性能，尤其是分散劑H，效果最明顯，當(dāng)MWNTs添加量為0.3wt%時，其拉伸強(qiáng)度最大，提高了21.9%，當(dāng)MWNTs添加量為0.5wt%時，彈性模量和斷裂伸長率分別提高了24.3%、22.1%。分散劑的加入提高了復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性，分散劑H效果最好。
（3）分散劑的加入能增強(qiáng)MWNTs與EP之間的界面結(jié)合力，尤其是分散劑H。


關(guān)鍵詞：分散性；多壁碳納米管/環(huán)氧樹脂；復(fù)合材料制備；力學(xué)性能