一種MWNTs-硅橡膠柔性可伸縮導(dǎo)電復(fù)合材料的研究.pdf

1、本文采用溶液混合輔助超聲分散法制備了多壁碳納米管(MWNTs)硅橡膠基復(fù)合材料,然后采用硝酸對(duì)MWNTs進(jìn)行純化,并利用與硅橡膠基體相容性較好的兩種硅烷偶聯(lián)劑(KH-550,KH-570)分別對(duì)純化后的碳納米管進(jìn)行化學(xué)改性,最后通過相同方法成功制備了偶聯(lián)劑改性修飾MWNTs/;硅橡膠復(fù)合材料。利用透射電鏡(TEM)、拉曼光譜(Raman)、熱失重分析(TG)、傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)等手段對(duì)改性前后的碳納米管進(jìn)行表征;研究了不同

2、方法處理的碳納米管的對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能和電學(xué)性能的影響,并重點(diǎn)研究了在50％伸長(zhǎng)率下拉伸循環(huán)次數(shù)對(duì)復(fù)合材料電學(xué)性能的影響。
　　 研究表明:添加兩種純MWNTs制得的復(fù)合材料的導(dǎo)電性能都不夠理想,相對(duì)而言,拜耳公司生產(chǎn)的碳納米管(BE-MWNTs)對(duì)硅橡膠的導(dǎo)電性能有更好的增強(qiáng)作用。硝酸純化BE-MWNTs可以去除其中的雜質(zhì)顆粒,并在其表面產(chǎn)生羧基、羥基等含氧基團(tuán);兩種硅烷偶聯(lián)劑均可以成功接枝在純化后的碳納米管表面,且不會(huì)破壞碳

3、納米管的基本結(jié)構(gòu)。當(dāng)MWNTs用量在一定范圍內(nèi),復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度隨MWNTs用量的增加而顯著提高,但斷裂伸長(zhǎng)率有所降低;與純硅橡膠相比,復(fù)合材料在保證一定的力學(xué)性能的前提下電導(dǎo)率隨其用量的增大而增強(qiáng),且在經(jīng)過一定次數(shù)的拉伸循環(huán)后仍然具備導(dǎo)電性能,甚至比未經(jīng)拉伸前的材料有一定提高。
　　 相對(duì)未經(jīng)處理的MWNTs,經(jīng)偶聯(lián)劑特別是KH-570改性MWNTs所制得的復(fù)合材料的綜合性能更優(yōu)異。MWNTs表面的KH-570殘基可以與硅橡