超声辅助尼龙6/功能化碳纳米管复合材料的制备及性能研究

发布时间：2023-02-22 19:58

　　为了制备性能优异的尼龙6/碳纳米管复合材料，本论文将碳纳米管表面改性和超声辅助相结合，采用熔融挤出法制备尼龙6/碳纳米管复合材料，主要研究了超声振动对尼龙6基体性能的影响，碳纳米管表面改性对尼龙6性能的影响以及超声振动对复合材料性能等的影响。具体研究结果如下： 使用混酸和甲苯二异氰酸酯(TDI)对碳纳米管进行表面改性，通过FT-IR，SEM等进行表征。结果表明：羧基和异氰酸根成功接枝到碳纳米管表面，羧基化改性的碳纳米管形成了致密的结构，TDI改性后结构重新变得蓬松。 超声振动对尼龙6基体性能的影响：引入超声外场后，尼龙6的结晶度提高，热力学稳定的α晶型所占比例提高；特性粘度和粘均分子量降低，熔体粘度降低；力学性能基本保持不变。 超声振动对尼龙6/碳纳米管复合材料断面形貌的影响：（1）TDI改性的碳纳米管在尼龙6中分散的很均匀，因为TDI改性碳纳米管一方面结构蓬松，另一方面增强了与尼龙6基体的界面作用力。（2）施加超声波作用后，碳纳米管分散程度进一步提高。 超声振动对尼龙6/碳纳米管复合材料拉伸性能的影响：（1）加入未改性碳纳米管后，尼龙6的拉伸强度降低，这是因为未改性碳纳米管与尼龙6基...

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstracts
第一章 绪论
    1.1 前言
    1.2 尼龙 6 的性能与应用
        1.2.1 尼龙 6 的性能
        1.2.2 尼龙 6 的应用
    1.3 碳纳米管的结构性能及表面改性
        1.3.1 碳纳米管的结构性能
        1.3.2 碳纳米管的表面改性
    1.4 尼龙/碳纳米管共混改性研究进展
    1.5 超声波在聚合物中的应用研究
    1.6 本课题的研究意义及研究内容
        1.6.1 本课题的研究意义
        1.6.2 本课题的研究内容
第二章 碳纳米管的表面改性
    2.1 实验部分
        2.1.1 实验原料及仪器
        2.1.2 制备方法
        2.1.3 表征与测试
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 未改性碳管和羧基化改性碳管在水中分散性
        2.3.2 未改性碳管和羧基化改性碳管在水中吸光度
        2.3.3 羧基化碳纳米管表面酸性基团含量
        2.3.4 未改性碳管、羧基化改性碳管和 TDI 改性碳管的 FT-IR 分析
        2.3.5 未改性碳管、羧基化改性碳管和 TDI 改性碳管的 SEM 分析
    2.4 本章小结
第三章 超声外场对尼龙 6 性能的影响
    3.1 实验部分
        3.1.1 实验原料及仪器
        3.1.2 制备方法
        3.1.3 测试与表征
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 超声振动对尼龙 6 结晶性能的影响
        3.2.2 超声振动对尼龙 6 分子量的影响
        3.2.3 超声振动对尼龙 6 流变性能的影响
        3.2.4 超声振动对尼龙 6 力学性能的影响
        3.2.5 超声振动对尼龙 6 动态力学性能的影响
    3.3 本章小结
第四章 超声外场对尼龙 6/未改性碳纳米管复合材料性能的影响
    4.1 实验部分
        4.1.1 实验原料及仪器
        4.1.2 制备方法
        4.1.3 测试与表征
    4.2 结果与讨论
        4.2.1 超声外场对尼龙 6/未改性碳纳米管断面形貌的影响
        4.2.2 超声外场对尼龙 6/未改性碳纳米管复合材料拉伸性能的影响
        4.2.3 超声外场对尼龙 6/未改性碳纳米管复合材料动态力学性能的影响
        4.2.4 超声外场对尼龙 6/未改性碳纳米管结晶性能的影响
    4.3 本章小结
第五章 超声外场对尼龙 6/功能化碳纳米管复合材料性能的影响
    5.1 实验部分
        5.1.1 实验原料及仪器
        5.1.2 制备方法
        5.1.3 测试与表征
    5.2 结果与讨论
        5.2.1 超声外场对尼龙 6/功能化碳纳米管断面形貌的影响
        5.2.2 超声外场对尼龙 6/功能化碳纳米管拉伸性能的影响
        5.2.3 超声外场对尼龙 6/功能化碳纳米管动态力学性能的影响
        5.2.4 超声外场对尼龙 6/功能化碳纳米管结晶性能的影响
    5.4 本章小结
第六章 结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文
致谢



本文编号：3748201