本文關鍵詞：碳納米管聚氨酯復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)良力學和電學性能來改善聚氨酯材料的力學和電學性能。 首先利用濃硫酸和濃硝酸的混酸對多壁碳納米管進行了酸化處理,用傅立葉變換紅外光譜(FTIR)和X射線光電子能譜(XPS)對酸化碳納米管進行了性能分析,用掃描電子顯微鏡(SEM)觀察其形貌,結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,用XPS對反應后的碳納米管進行分析表證,結果表明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／聚氨酯復合材料,觀察復合材料中碳納米管的分散性,對復合材料進行了拉伸性能測試、動態(tài)力學性能測試(DMA)和導電性能測試,探究酸化前后碳納米管及其含量對復合材料的力學性能和導電性能的影響。結果表明：碳納米管經酸化處理后在復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,復合材料的力學性能和導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合材料的力學性能和導電性能都隨碳納米管含量的增加而增強,利用未酸化處理的碳納米管制備的復合材料的力學性能和導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／聚氨酯復合材料,并與聚氨酯和碳納米管聚氨酯復合材料進行了力學和導電性能的比較,結果表明：銅粉的加入使復合材料的力學性能下降,導電性能增加。
【關鍵詞】：碳納米管 聚氨酯 復合材料 原位聚合 性能
【學位授予單位】：黑龍江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2010
【分類號】：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 碳納米管的結構特點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 共價鍵化學修飾13-15
• 1.2.2 非共價鍵化學修飾15-17
• 1.3 碳納米管/聚氨酯復合材料的研究17-23
• 1.3.1 碳納米管/聚合物復合材料的制備方法及性能17-20
• 1.3.2 碳納米管/聚氨酯復合材料的制備方法及性能20-23
• 1.4 本課題研究的內容、目的與意義23-24
• 第2章 實驗部分24-33
• 2.1 實驗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 實驗步驟26-31
• 2.2.1 多壁碳納米管的處理26-27
• 2.2.2 異氰酸酯預聚物中-NCO基含量的測定27-28
• 2.2.3 異氰酸酯預聚物與聚乙二醇(400)固化質量比的計算28
• 2.2.4 聚氨酯材料的合成28-29
• 2.2.5 碳納米管/聚氨酯復合材料的合成29-31
• 2.2.6 碳納米管/銅粉/聚氨酯復合材料的合成31
• 2.3 材料的測試與表征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 動態(tài)力學性能測試(DMA)32
• 2.3.5 力學性能測試32
• 2.3.6 電學性能測試32-33
• 第3章 結果與討論33-53
• 3.1 酸化處理對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/聚氨酯復合材料的性能研究41-53
• 3.2.1 碳納米管/聚氨酯復合材料中碳納米管的分散性41-44
• 3.2.2 碳納米管/聚氨酯復合材料的力學性能44-46
• 3.2.3 碳納米管/聚氨酯復合材料的動態(tài)力學性能46-50
• 3.2.4 碳納米管/聚氨酯復合材料的導電性能50-53
• 結論53-54
• 參考文獻54-65
• 致謝65-66
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文66-67

【引證文獻】

中國碩士學位論文全文數(shù)據庫 前1條

1 張小青;Fe_3O_4/MWCNTs/PVDF復合材料的制備及其介電性能研究[D];哈爾濱師范大學;2011年

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本文編號：838117