郏余晨
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俞科静
,
钱坤
,
曹海建
,
陈建剑
材料导报
采用浓硫酸/浓硝酸氧化处理多壁碳纳米管( MWCNTs).再将氧化后的碳纳米管与硅烷偶联剂(KH560)进行接枝,制备了硅烷偶联剂表面化学修饰的MWCNTs.在此基础上,将改性前后的碳纳米管分散在环氧树脂体系中,涂覆处理碳纤维.研究处理前后碳纤维力学性能和界面性能的变化.通过红外光谱(FTIR)和透射电镜(TEM)分析,表明KH560已成功接枝到多壁碳纳米管上；通过分散性实验证明了改性后的碳纳米管分散性提高；对处理后的碳纤维进行力学性能测试,并用扫描电镜( SEM)观察分析断面形态变化,结果表明,当碳纳米管的含量为0.5％时,改性碳纳米管处理的碳纤维拉伸强度和拉伸模量分别提高23.83％和7.11％,界面性能增强.
关键词:
碳纳米管
,
硅烷偶联剂
,
表面改性
,
碳纤维
郏余晨
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俞科静
,
钱坤
,
曹海建
玻璃钢/复合材料
本文先采用混酸对多壁碳纳米管(MWCNTs)和石墨烯微片进行氧化处理,再通过超声作用制备了碳纳米管/石墨烯杂化材料,使碳纳米管通过π-πT作用与酸化石墨烯结合在一起.在此基础上,将制得的杂化材料分散在环氧树脂体系中制成样条,研究其力学性能的变化.通过红外光谱(FT-IR)分析表明成功制取了酸化碳纳米管、酸化石墨烯及其相应的杂化材料.通过透射电镜(TEM)直观地展示了酸化后MWCNTs、石墨烯的形态变化和杂化材料的形态；对样条进行力学性能测试并用扫描电镜(SEM)观察其断面形态.结果表明,环氧树脂中加入杂化材料能有效增加环氧树脂的韧性和强度,且经过超声作用制得的杂化材料和选用酸化碳管的杂化材料的增强增韧效果更好,加入酸化超声作用混合杂化材料的增强增韧效果最明显.
关键词:
碳纳米管
,
石墨烯
,
杂化材料
,
增强
,
增韧
俞科静
,
张洁
,
郏余晨
,
曹海建
,
钱坤
功能材料
首先采用浓硫酸/浓硝酸对多壁碳纳米管（MWCNTs）进行混酸氧化处理,再将氧化后的CNTs与DOPO改性后的硅烷偶联剂（DOPO-KH560）进行改性,制备了DOPO-KH560表面化学修饰的MWC-NTs。在此基础上,将改性前后的CNTs分散在环氧树脂体系中,制成样条,研究了处理前后样条力学性能的变化。材料表面结构的红外光谱（FT-IR）分析表明,CNTs混酸氧化成功,表面成功引入了羟基和羧基,而且DOPO-KH560成功接枝到酸化CNTs上。材料微结构的透射电子显微镜（TEM）观察表明,酸化后MWCNTs被截短,分散性变好,接枝DOPO-KH560后CNTs表面包覆了一层低聚物。对处理后的样条进行力学性能测试并用扫描电镜（SEM）分析观察断面形态的变化。结果表明,环氧树脂中加入CNTs,能有效地增加环氧树脂的韧性和强度,且加入原CNTs、氧化CNTs、改性后的CNTs时增强增韧效果逐渐增加,加入最终CNTs后环氧树脂的增强增韧效果最明显。
关键词:
CNTs
,
DOPO-硅烷偶联剂
,
表面改性
,
环氧树脂
,
复合材料
