超支化聚酰胺改性碳纳米管的制备及其对PA6性能的影响

发布时间：2022-02-25 06:03

　　为了改善多壁碳纳米管的表面性质,将碳纳米管用混酸氧化,再与二氯亚砜反应生成酰氯基团,然后与氨基缩合将超支化聚酰胺分子接枝到碳纳米管表面,得到改性的碳纳米管（MWCNTs-P）。采用红外光谱（FTIR）、X射线光电子能谱（XPS）、透射电镜（TEM）和热重分析（TGA）对MWCNTs-P进行表征,证实为目标产物。扫描电镜（SEM）显示接枝后的碳纳米管在无水乙醇中的分散性良好,表明超支化聚酰胺改善了CNTs的表面性质。使用双螺杆挤出机通过熔融共混法制备了MWCNTs-P/PA6纳米复合材料。动态流变性研究表明MWCNTs-P/PA6的储能模量、损耗模量和复数粘度随MWCNTs-P添加量的增加而增大,MWCNTs-P加入量为0.25%时,纳米复合材料的熔体即呈现“类固体”的流变性质,表明MWCNTs-P在基体中分散均匀并形成网络结构。用DSC研究了MWCNTs-P/PA6的非等温结晶过程,并且采用Ozawa和Mo两种数学模型对数据进行处理,获得了非等温结晶过程的动力学参数。MWCNTs-P在复合材料结晶过程中起异相成核作用,提高了复合材料的结晶速率。XRD结果表明MWCNTs-P对PA6晶型... 

【文章来源】：天津科技大学天津市

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 前言
    1.1 碳纳米管结构、性能及应用
        1.1.1 碳纳米管的结构
        1.1.2 碳纳米管的制备
        1.1.3 碳纳米管的性能
        1.1.4 碳纳米管在复合材料中的应用
        1.1.5 碳纳米管的改性
    1.2 超支化聚合物改性碳纳米管
        1.2.1 超支化聚合物结构与性能
        1.2.2 超支化聚合物在改性碳纳米管方面的应用
    1.3 碳纳米管/PA6复合材料
        1.3.1 碳纳米管/PA6复合材料研究现状
        1.3.2 碳纳米管/PA6复合材料研究中存在的问题
    1.4 本课题研究内容和意义
2 材料与方法
    2.1 实验原料与设备
        2.1.1 实验原料及试剂
        2.1.2 实验仪器及设备
    2.2 超支化聚酰胺改性MWCNTs的制备
        2.2.1 原料及试剂纯化
        2.2.2 超支化聚酰胺改性碳纳米管
    2.3 MWCNTs-P的结构表征
        2.3.1 FTIR分析
        2.3.2 XPS分析
        2.3.3 TGA分析
        2.3.4 TEM分析
        2.3.5 SEM分析
    2.4 超支化聚酰胺改性PA6复合材料的制备
        2.4.1 原料的预处理
        2.4.2 溶液共混制备MWCNTs-P/PA6共混母料
        2.4.3 熔融共混制备MWCNTs-P/PA6复合材料
    2.5 MWCNTs-P/PA6性能测试
        2.5.1 流变性
        2.5.2 MWCNTs-P/PA6热稳定性
        2.5.3 MWCNTs-P/PA6结晶性
        2.5.4 MWCNTs-P/PA6力学性能
        2.5.5 MWCNTs-P/PA6阻燃性能
        2.5.6 MWCNTs-P/PA6电性能
3 结果与讨论
    3.1 超支化聚酰胺改性碳纳米管(MWCNTs-P)的表征
        3.1.1 FTIR分析
        3.1.2 XPS分析
        3.1.3 TGA分析
        3.1.4 TEM分析
        3.1.5 SEM分析
    3.2 MWCNTs-P/PA6复合材料性能研究
        3.2.1 流变性能
        3.2.2 复合材料热稳定性
        3.2.3 碳纳米管/PA6复合材料结晶性能
        3.2.4 力学性能
        3.2.5 碳纳米管/PA6复合材料阻燃性能
        3.2.6 碳纳米管/PA6复合材料电性能
4 结论
5 展望
6 参考文献
7 攻读硕士学位期间发表论文情况
8 致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]含磷超支化聚酰胺的合成与表征[J]. 黄芽,孙丽娇,殷花,陈晓婷.  天津科技大学学报. 2013(01)
[2]多壁碳纳米管在尼龙6基体中的异相成核作用[J]. 颜婧,黄世琳,刘正英,尹朝露,杨鸣波.  高分子材料科学与工程. 2013(02)
[3]碳纳米管和碳微米管的结构、性质及其应用[J]. 刘剑洪,吴双泉,何传新,卓海涛,朱才镇,李翠华,张黔玲.  深圳大学学报(理工版). 2013(01)
[4]DOPO-HQ改性碳纳米管/EP复合材料的制备及性能[J]. 孙丽娇,黄芽,辛金菲,陈晓婷.  天津科技大学学报. 2012(06)
[5]功能化碳纳米管的制备及功能化碳纳米管/尼龙6复合纤维[J]. 侯立晨,刘海辉,王宁,彭伟伟,谭勇,张兴祥.  复合材料学报. 2013(01)
[6]碳纳米管/PLA复合材料制备及性能[J]. 王劭妤,石坚,郑来云.  复合材料学报. 2012(06)
[7]超支化聚合物修饰碳纳米管的研究进展[J]. 张梓军,颜红侠,管兴华,刘超.  材料导报. 2012(11)
[8]多壁碳纳米管/尼龙6复合材料的液相共混法制备及其性能[J]. 徐丽华,邱丽,杨永珍,刘旭光,许并社.  复合材料学报. 2012(02)
[9]碳纳米管对MC尼龙6结晶行为的影响[J]. 邱尚长,郑玉婴,曾安然,郭勇.  光谱学与光谱分析. 2011(09)
[10]超支化聚合物研究最新进展[J]. 张小平,黄艳琴,任厚基,范曲立,黄维.  科学通报. 2011(21)

博士论文
[1]多壁碳纳米管的表面修饰与聚芳醚腈复合材料[D]. 詹迎青.电子科技大学 2013
[2]高质量多壁碳纳米管的制备方法和应用研究[D]. 赵江.上海交通大学 2013
[3]碳纳米管/尼龙6复合材料的结构与性能研究[D]. 李娟.浙江大学 2006

硕士论文
[1]含磷共聚酰胺的制备与性能研究[D]. 殷花.天津科技大学 2014
[2]环氧树脂/碳纳米管导电涂层材料的制备与研究[D]. 赵学英.北京化工大学 2013
[3]含磷超支化聚酰胺的合成及尼龙6共混体系性能研究[D]. 黄芽.天津科技大学 2013
[4]碳纳米管的氧化改性及其荧光传感性能研究[D]. 王琛.浙江师范大学 2012
[5]化学修饰制备高度水溶性碳纳米管[D]. 丁顶.北京化工大学 2007
[6]PA6/蒙脱土复合材料阻燃性能及阻燃机理的研究[D]. 黄林琳.青岛科技大学 2007



本文编号：3643836