芳纶纳米纤维化学修饰碳纳米管的制备及性能研究
发布时间：2021-02-07 02:32
碳纳米管因具有良好的热力学性能（在惰性气氛下）,机械稳定性及低腐蚀性等特点而成为优异的填充材料,但其表面能较高,易团聚,直接作为填充材料可能会造成复合材料力学性能下降,成为制约碳纳米管作为新型填充材料的重要原因。因此,碳纳米管的改性成为研究的热点问题。通过化学接枝的方法让对位芳纶分子紧密包裹在碳纳米管（MWNTs-COOH）表面,制备寡聚PPTA修饰的碳纳米管（PPTA-MWNTs-x）增强碳纳米管的分散性以及稳定性。但PPTA-MWNTs-x与含氢键的复合膜之间可能存在相互作用,制备的新型填充材料中可能存在界面滑移而导致复合材料载荷转移效率下降等问题,所以通过物理吸附的方法在PPTA-MWNTs-x的表面吸附芳纶纳米纤维（ANF）,制备芳纶纳米纤维修饰的功能化碳纳米管（PPTA-MWNTs-ANF-x）,对比研究以PPTA-MWNTs-x和PPTA-MWNTs-ANF-x作为填充材料的复合膜的力学性能,并讨论分子间是否存在界面滑移的问题。本文通过“一锅法”制备不同比例的PPTA-MWNTs-x,采用红外光谱、热重分析、扫描电镜等表征方法验证寡聚PPTA接枝到碳纳米管表面,并且通过物理...
【文章来源】：鲁东大学山东省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
对位芳纶结构图
芳纶纳米纤维化学修饰碳纳米管的制备及性能研究14干燥，即可得到芳纶纳米纤维物理吸附寡聚PPTA修饰的羧基碳纳米管复合材料，并进行表征。2.3测试与表征方法2.3.1红外分析选取样品百分含量为3.86wt%的原始羧基碳纳米管、寡聚PPTA修的碳纳米管及芳纶纳米纤维修饰的功能化碳纳米管（比例为1:1、1:3、1:5、1:7、1:10）0.5-1.5mg，研细、压片、测定。2.3.1.1寡聚PPTA修饰碳纳米管的红外分析图2.3为MWNTs-COOH和PPTA-MWNTs-x的红外光谱，羧基的C=O伸缩和O-H吸收峰分别为1645cm-1和3430cm-1。在1645cm-1附近的新峰可以指定为酰胺羰基（C=O）拉伸，并且在1540cm-1处发现与酰胺N-H面内拉伸相关的特征带。芳香族C=C峰也出现在1405cm-1附近，并且在3430cm-1附近观察到-NH2的特征性N-H伸缩。PPTA-MWNTs-x在875cm-1出现的明显的苯环吸收峰，这些特征峰证明寡聚PPTA成功地引入MWNTs-COOH的结构中。图2.3（a）MWNTs-COOH（b）PPTA-MWNTs-1（c）PPTA-MWNTs-3（d）PPTA-MWNTs-5（e）PPTA-MWNTs-7（f）PPTA-MWNTs-10的红外光谱Fig2.3FT-IRspectraof(a)MWNTs-COOH(b)PPTA-MWNTs-1(c)PPTA-MWNTs-3(d)PPTA-MWNTs-5(e)PPTA-MWNTs-7(f)PPTA-MWNTs-102.3.1.2芳纶纳米纤维修饰功能化碳纳米管的红外分析图2.4为MWNTs-COOH和PPTA-MWNTs-ANF-x的红外光谱观察，由图2.4可得：羧基的C=O伸缩和O-H吸收峰分别为1645cm-1和3430cm-1。与改性前的
鲁东大学硕士学位论文 MWNTs-COOH 相比，在 1630cm-1处 PPTA-MWNTs-ANF-x 出现明显的肩峰，在1405cm-1附近芳香族 C=C 峰出现，苯环中 C=C 吸收峰在 1540cm-1出现，可能是苯环骨架的振动而引起的。因此上述谱峰的变化表明，芳纶纳米纤维已成功的吸附到了寡聚 PPTA 修饰的碳纳米管表面。
【参考文献】：
期刊论文
[1]硝酸氧化对多壁碳纳米管的表面修饰及其分散性[J]. 卜路霞,王春杰,尹立辉,刘会翠. 电镀与精饰. 2018(06)
[2]芳纶纤维增强PE-RT管耐高温性能的试验研究[J]. 齐国权,吴寅,戚东涛,魏斌,李厚补,丁楠,蔡雪华. 天然气工业. 2015(08)
[3]Kevlar 49纤维与芳纶Ⅲ的结构与性能研究[J]. 蔡仁钦,彭涛,王凤德,叶光斗,徐建军. 合成纤维工业. 2010(06)
[4]芳纶复合材料的性能、制备及应用[J]. 夏于旻. 内蒙古石油化工. 2006(09)
硕士论文
[1]对位芳纶化学改性及其性能研究[D]. 李沙沙.鲁东大学 2015
本文编号：3021496
【文章来源】：鲁东大学山东省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
对位芳纶结构图
芳纶纳米纤维化学修饰碳纳米管的制备及性能研究14干燥，即可得到芳纶纳米纤维物理吸附寡聚PPTA修饰的羧基碳纳米管复合材料，并进行表征。2.3测试与表征方法2.3.1红外分析选取样品百分含量为3.86wt%的原始羧基碳纳米管、寡聚PPTA修的碳纳米管及芳纶纳米纤维修饰的功能化碳纳米管（比例为1:1、1:3、1:5、1:7、1:10）0.5-1.5mg，研细、压片、测定。2.3.1.1寡聚PPTA修饰碳纳米管的红外分析图2.3为MWNTs-COOH和PPTA-MWNTs-x的红外光谱，羧基的C=O伸缩和O-H吸收峰分别为1645cm-1和3430cm-1。在1645cm-1附近的新峰可以指定为酰胺羰基（C=O）拉伸，并且在1540cm-1处发现与酰胺N-H面内拉伸相关的特征带。芳香族C=C峰也出现在1405cm-1附近，并且在3430cm-1附近观察到-NH2的特征性N-H伸缩。PPTA-MWNTs-x在875cm-1出现的明显的苯环吸收峰，这些特征峰证明寡聚PPTA成功地引入MWNTs-COOH的结构中。图2.3（a）MWNTs-COOH（b）PPTA-MWNTs-1（c）PPTA-MWNTs-3（d）PPTA-MWNTs-5（e）PPTA-MWNTs-7（f）PPTA-MWNTs-10的红外光谱Fig2.3FT-IRspectraof(a)MWNTs-COOH(b)PPTA-MWNTs-1(c)PPTA-MWNTs-3(d)PPTA-MWNTs-5(e)PPTA-MWNTs-7(f)PPTA-MWNTs-102.3.1.2芳纶纳米纤维修饰功能化碳纳米管的红外分析图2.4为MWNTs-COOH和PPTA-MWNTs-ANF-x的红外光谱观察，由图2.4可得：羧基的C=O伸缩和O-H吸收峰分别为1645cm-1和3430cm-1。与改性前的
鲁东大学硕士学位论文 MWNTs-COOH 相比，在 1630cm-1处 PPTA-MWNTs-ANF-x 出现明显的肩峰，在1405cm-1附近芳香族 C=C 峰出现，苯环中 C=C 吸收峰在 1540cm-1出现，可能是苯环骨架的振动而引起的。因此上述谱峰的变化表明，芳纶纳米纤维已成功的吸附到了寡聚 PPTA 修饰的碳纳米管表面。
【参考文献】：
期刊论文
[1]硝酸氧化对多壁碳纳米管的表面修饰及其分散性[J]. 卜路霞,王春杰,尹立辉,刘会翠. 电镀与精饰. 2018(06)
[2]芳纶纤维增强PE-RT管耐高温性能的试验研究[J]. 齐国权,吴寅,戚东涛,魏斌,李厚补,丁楠,蔡雪华. 天然气工业. 2015(08)
[3]Kevlar 49纤维与芳纶Ⅲ的结构与性能研究[J]. 蔡仁钦,彭涛,王凤德,叶光斗,徐建军. 合成纤维工业. 2010(06)
[4]芳纶复合材料的性能、制备及应用[J]. 夏于旻. 内蒙古石油化工. 2006(09)
硕士论文
[1]对位芳纶化学改性及其性能研究[D]. 李沙沙.鲁东大学 2015
本文编号：3021496
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