(十二烷基硫酸钠)都是用来阻止碳纳米管在水中团聚的阴离子型表面活性剂[14]。
(2)硅烷偶联剂
硅烷偶联剂就是由硅氯仿(即 HSiCl3)和带有不饱和烯烃的反应基团在铂氯酸作 为催化剂下加成然后再经醇解得到的[15]。在国内,常见的偶联剂有 DL171、DL602、 KH550、KH560、KH570、KH792 等型号。它的实质就是一类带有有机官能团的硅烷, 在它的分子中包含能够和无机材料化学结合的基团,还包含可以和有机材料化学结合 的基团。硅烷偶联剂的加入可增强碳纳米管和聚合物基体之间的结合力以及增大碳纳 米管在基体中的分散程度[16],由此来增加复合材料的机械性能,并且能降低预聚物的文献综述
粘度使得材料的加工变得容易进行。
1。3 改性碳纳米管/环氧树脂复合材料
1。3。1 环氧树脂基复合材料简介
分子中含有两个或两个以上环氧基团的高分子化合物称作环氧树脂,一般环氧树 脂都具有较低的相对分子质量。因为环氧树脂中含有较活泼的环氧基团所以它可以和 多种类型的固化剂比如胺类固化剂,酸酐类固化剂,发生固化反应形成热固性的不溶、 不熔的三维网状结构的高分子聚合物[17]。
1。3。2 环氧树脂基改性碳纳米管复合材料研究现状
Dai 等[18]利用在气态时等离子体蚀刻的方法利用石墨烯纳米带合成了微观的细 窄纳米带。在现今研究中,大部分的利用酸化法处理的石墨烯纳米带被用在了环氧树 脂纳米复合材料上。
Mohammad A。 Rafiee 等[19]用酸处理碳纳米管形成的碳纳米带改性环氧树脂复合 材料发现,质量分数为 0。3%环氧树脂基复合材料的杨氏模量比多壁层碳纳米管改性 的材料提高 29%。同样,把含有 0。3%质量分数的石墨烯纳米带的材料与同样质量分数 的多壁层碳纳米管改性的材料相比,抗拉极限强度提高 22%。这个结果说明,展开多 壁层碳纳米管而得到的石墨烯纳米带可以当作提高复合材料机械性能的添加剂去使 用,与单壁层碳纳米管改性复合材料性能相比,成本是其十分之一。来:自[优E尔L论W文W网www.youerw.com +QQ752018766-
Zhu 等[20]在质量分数为 1%的单壁层碳纳米管填充环氧树脂复合材料的杨氏模量 研究中发现,材料的杨氏模量增加 30%,拉伸强度增加 15%。但在 Mohammad A。 Rafiee[21] 的实验中,他们做到了利用少了 70%质量分数的纳米填充物去得到相当的模量和强度 的增加。
Kumar 等[22]证实了 3%的多壁层碳纳米管能使环氧树脂的拉伸模量、拉伸杨氏模 量、压缩强度分别增加 29%、3%、28%。
1。4 本论文的目的与意义
环氧树脂复合材料具有良好的性能,已被广泛用在航空航天、电子电器等领域。 然而环氧树脂复合材料有脆性大、耐热性差、抗冲击性能差等很多缺点。但碳纳米管 具有优异的电性能、摩擦性能、力学性能、热性能以及独特的一维纳米结构效应,特别是酸处理改性后的酸化碳纳米管,经过表面处理减少了因为表面能太大而团聚的现 象的出现,因此理论上改性碳纳米管/环氧树脂复合材料可大幅改善环氧树脂材料的 机械性能。
本文研究是以上文所述为基础,首先,利用混合酸对单壁层碳纳米管进行酸处理 改性,然后再用聚环氧乙烷-聚环氧丙烷三嵌段共聚物(聚醚,改性剂 F-127)对酸 化碳纳米表面处理。利用两项萃取法[23]将改性碳纳米管均匀分散在环氧树脂中,分别 制作质量分数为 0%、0。2%、0。5%、0。8%、1%的改性碳纳米管/环氧树脂复合材料,然 后分别进行机械性能的测试对比得出最佳的改性比例。